發布日期：2022-07-14 點擊率：68
去 YouTube 網站并輸入詞組 “windturbine explodes”，您將會看到一大堆可作為變槳控制系統宣傳廣告的材料。但是除了那些設計和制造風機系統的人士以外 ，變槳控制技術并不為多數人所知。這真是一個讓人遺憾的情況。事實上，變槳控制系統是最大程度利用并保護價值百萬美元風力發電機的關鍵。
變槳控制系統位于風力發電機輪彀內。就是這些不顯眼的系統在幫助風力發電機操作人員控制風力發電機槳葉的傾角。根據歐洲風能協會的資料顯示，變槳控制系統的成本僅約為整個風力發電機價格的百分之三。但就像人們購買保險一樣，一旦發生意外情況，一點點額外的投資將會帶來顯著不同的結果。據市場咨詢公司Intercedent Asia的分析員估計，截至2007 年，已有百分之九十的新風力發電機中配備了變槳控制系統。雖然這些系統實際上已經比較普及，但是關于變槳控制的知識卻相對不為人所知。
當風場風速為每秒25米或更高時，風力發電機需要一個故障安全裝置，使其槳葉所在的角度可減小負載并使風力發電機停止運轉。在這一過程中，變槳控制系統就主要負責控制槳葉的轉動角度。變槳控制系統一般分為兩種類型，即機電控制型和液壓控制型。不過，變槳控制系統不僅僅在緊急情況下提供故障安全功能。這些系統負責將槳葉設置于最佳角度以獲得最大風力，比如，在風速約為每秒12或13米時控制相應槳葉轉動或傾斜幾度以使風力發電機達到峰值性能。在風力發電機運行過程中可靠地調節槳葉的角度是變槳控制系統的基本優勢所在。
荷蘭風能協會的最近一篇文章中指出：“一款變槳控制風力發電機的設計是一個工程智慧的結晶，它需要確保槳葉的轉動角度正好滿足要求。” 而除了Enercon和Vestas以外，大多數風力發電機制造商都通過第三方來制造變槳控制系統，因此設計上的微妙差別可能不被人所察覺。然而，對于一個風力發電機的購買者來說，有一個事實非常重要，即多數制造商通常只采用液壓或者電動變槳控制系統中的一種。很少有風力發電機制造商同時采用液壓和電動變槳控制系統。而且，根據Intercedent Asia公司的研究發現：“最終用戶僅僅將變槳控制系統及其設計的選擇視為其制造商提供的一個選項參數而已”。沒有人會建議購買者主要根據變槳控制系統類型來選擇風力發電機，但是掌握這些系統的差異性將有助于購買者做出總體采購決定。
即使是了解變槳控制系統的人，對哪種系統性能比較卓越及其中的原因方面仍然會有不同的看法。采用電動變槳控制系統，不會有液壓油泄露的風險，因而這種系統不會造成高溫液壓油系統所固有的任何環境污染問題，同時其能耗或能源浪費較少。電動變槳控制系統比液壓變槳控制系統更節能，因為液壓變槳控制系統需要泵時刻運轉，以使系統保持高油溫并隨時準備讓槳葉開始轉動。不過，電動變槳控制系統中的故障安全電池或電容器則是它的弱點。一個變槳控制系統電池組件的使用壽命一般為兩年或三年。一旦超過有效使用壽命，就必須更換。可以想象爬上一個2MW風力發電機更換輪彀中的電池是多么的麻煩。
Intercedent As i a公司的PeterBaldwin研究員表示：“液壓系統和電動系統的支持者們均對各自技術的優勢大力宣傳。一方面 ，電動系統憑借其清潔環保及耐嚴寒能力強而備受青睞，而液壓系統隨著氣溫急劇下降時油液會失去粘度。但在另一方面 ，液壓系統在速度和可靠性方面則顯示出明顯的優勢。”
Baldwin研究員補充說：“就維護和故障診斷而言，一般來說液壓系統更加容易，因為所使用的技術元件更少。盡管油價不斷升高，但變槳控制系統中使用的液壓油的成本并不高 ，因為在封閉的系統中可以基本上實現液壓油的全部再循環使用。”
那么到底哪種變槳控制系統更好呢？目前還沒有明確的答案。而最新的開發成果顯示，風力發電機制造商可能會著眼第三種選擇方案：就是混合型變槳控制系統。通過混合技術，風力發電機槳葉可以電動轉動，而保證槳葉不受損壞的故障安全裝置則由液壓驅動。混合解決方案的倡導者說，液壓油泄露危險將由于變槳控制主要依靠電力完成而得到減輕。他們表示其能源成本也將降低。由于混合型變槳控制系統依靠一個液壓系統提供故障安全功能所需的動力，倡導者說購買者無需再擔心故障安全電池組件在幾年后耗盡電力。無論購買者擁有哪種類型的系統，變槳控制系統除了能幫助有效制造風能以外，還對充分利用和保護風力發電機投資方面起著關鍵的作用。無論選擇電動型、液壓型或者混合型系統中的哪一種系統，都需要購買者，即用戶自己，對這個常常被忽視的系統進行了解，并在購買時利用所掌握的知識和技巧做出最適當的決定。
