NREL的Wind Center即将发生变化

这篇文章首先由David Glickson出现在NREL的网站上

国家风能技术中心（NWTC）处于不断变化的景观之间，山脉与平原交汇。这也是风能行业变化的预告片。而且，访客或路人会注意到现场发生的重大而细微的变化，包括新的涡轮机安装和现场另一台巨型涡轮机上的新叶片。

NREL国家风力技术中心（NWTC）的1.5 MW GE，3 MW阿尔斯通，2.3 MW西门子，2 MW Gamesa和CART风力发电机的鸟瞰图。丹尼斯·施罗德

美国能源部（DOE）国家可再生能源实验室（NREL）的研究人员及其行业合作伙伴正在引领NWTC的更加可持续的能源未来，方法是测试最先进的风力涡轮机技术并为之做好准备将来的部署。

NWTC主任费尔克（Fort Felker）说：“增加现代化的兆瓦级风力涡轮机对于我们中心的发展至关重要。”“从我们正在做的工作具有针对性，影响力并立即对其有益的意义上来说，它改变了风电行业对NREL的看法。在这些涡轮机上的持续合作努力证明了我们的行业合作伙伴如何评价我们提供的贡献以及我们在测试新技术中可以发挥的重要作用。”

较低风速时功率更大

NREL与法国发电公司Alstom于2011年初建立了合作关系，当时NWTC安装了其ECO 100风力发电机进行认证测试。

这种伙伴关系的下一步行动是在最近对涡轮机进行更新以测试最新的最新叶片设计时进行的。此次更改将ECO 100涡轮机转变为转子直径为110米的庞然大物的ECO 110涡轮机，使其成为NWTC站点上目前最大，最强大的风力涡轮机。

NREL测试工程师兼项目经理Jeroen van Dam说：“这是我们有史以来最大的机器。”“将我们的测试方法应用于更大或更新的概念并继续验证这些方法始终是一个令人兴奋的机会。”

阿尔斯通（Alstom）涡轮机独特的转子设计要求将叶片一次在空中切换一次。这种操作的后勤工作很棘手，需要两台非常庞大的起重机，在地面和涡轮机内部要有熟练的操作员和工作人员团队。安装还需要平静的天气-在臭名昭著的NWTC站点上几乎没有这样的条件。

具有较大叶片配置的阿尔斯通ECO 110涡轮机经过专门设计，可在较低风速下高效运行。较长的叶片意味着会捕获更多的风，从而在较低的速度下产生更大的功率。这种较长的叶片构造的不利之处在于，在更高的风速下，损坏涡轮机结构载荷的风险更大。NREL的测试将集中于功率性能和机械负载，以验证可预测设计负载的计算机建模。这是涡轮叶片设计进入美国市场之前的认证工作的一部分。

阿尔斯通北美风能业务创新总监阿尔伯特·菲萨斯（Albert Fisas）表示：“在整个美国和加拿大开发中等风速资源具有巨大的潜力。”“随着升级的完成，阿尔斯通和NREL将启动调试和测试计划，以证明新转子配置在北美和全球范围内的使用性能。”

更强的风力发电机组

机组人员在NWTC上将叶片组件提升到Gamea的G9X-2.0 MW涡轮机机舱上。丹尼斯·施罗德

在2011年底与风能行业的另一项合作中，NREL开始测试来自Gamea Technology Corporation，Inc.的G97 IIIA 2.0兆瓦（MW）涡轮机。该公私合作伙伴关系旨在研究和测试该组件上的各种组件和系统。并指导专门为美国市场设计的下一代风力涡轮机的开发。

完成了对原始涡轮机的测试，并且为了继续进行合作研究，最近对涡轮机进行了升级，安装了新的转子和其他组件，包括新的控制系统。对Gamea G97模型的II类版本的升级将使涡轮机能够在更高的风速下高效运行。

国际电工委员会（IEC）为风力涡轮机制定国际标准。IEC标准为从I到III的给定位置中的涡轮机在轮毂高度处可能遇到的条件设置了风等级，其中I级风最高（平均速度为每小时22英里），III级风最低（平均速度为17英里）每小时）。

范丹姆说：“从外面看，你无法真正分辨出这与原件之间的区别，区别非常微妙。”“ II级设计在关键位置具有不同的叶片和更多材料，以使其更坚固耐用，能够承受更强的II级风速。”

对Gamea涡轮的NREL测试将着重于评估G97模型的新设计功能，并将获得在美国市场上使用的认证。NREL的工作还将包括Gamea设计的功率性能测试和声学测试。

“风能将继续在创造更强大，更可持续的美国经济中发挥关键作用，” Gamesa北美工程经理Dan Broderick说。“与NREL的这项合作关系令人振奋，展现了Gamea对加强清洁能源发展的承诺，以及我们向美国市场提供可靠，高效和具有成本效益的风力涡轮机技术的能力。”

NREL引领扩大部署和低成本风能的道路

放大图片一名工人帮助安装阿尔斯通2.7 MW涡轮机，以便在NWTC进行扩展测试。丹尼斯·施罗德

这两个项目同时进行并在同一位置进行，这似乎很奇怪，其中一个项目已进行了改装，以适应较低的风速，而另一个项目进行了更新以应对更高的风速。但是，西北世界贸易中心的地理位置十分独特，可以满足双方的需求。

范丹姆说：“我们的站点经常获得II级和III级风速以及I级极端天气。”“我们在此地点遇到的各种风能使我们有效地进行各种测试。而且我们经常在这里遇到很大的风，这使它成为测试所有类型的涡轮机设计上的结构载荷的理想地点，而无论它们打算用于部署的风速如何。”

此外，NREL测试能力的专业知识和效率使NWTC成为此类持续合作的理想之地。

van Dam说：“我们具有独特的功能来支持他们想要进行的测试类型。”“此外，借助我们在这里拥有的站点和基础设施，以及在公共土地上预先获得许可的好处，可以加快原型技术的部署。这有助于使较新的设计获得认证并加快上市速度。”

NREL在此测试中的最终目标是促进以尽可能低的成本在市场上广泛部署风能所需的技术发展。新的风力发电机设计能够有效地处理更广泛的风速范围，并且能够选择针对特定位置和风资源进行了优化的技术，从而可以将风能更多地部署在原本不可行的更多地区。

van Dam说：“这些更新的设计将具有较低的能源成本，并且可以直接导致更大的市场渗透。”“我们测试这些新设计并使其快速部署，有效验证和证明的工作是该过程的关键部分。”

行业合作为风能建设一个广阔的未来

NREL研究人员一直专注于风能发展的道路。NWTC继续引领测试新技术的道路，并保持与风能行业合作的先进方法，使NWTC成为重要的合作伙伴。NREL高度重视与业界的合作，并认为这些伙伴关系对于实现美国朝着清洁能源未来的目标至关重要。

Felker说：“我们很高兴能与NREL作为研发合作伙伴一起，拥有一支充满活力而充满活力的行业同事团队。”“这些类型的合作表明了对关键技术开发的承诺，以及确保风电行业持续发展所必需的公私合作关系。我们的作用是帮助降低技术风险，从而帮助将下一代技术加速推向市场。NREL自豪地走在这项重要工作的最前沿。”

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