中小型发电机的现状与发展趋势
中小型发电机一般是指额定功率在1000KW以下的发电机,未来中小型发电机的发展趋势是:大容量,更高效率,发电过程的环保性。
1? 燃烧型发电机
1.1? 往复式内燃机驱动发电机的大功率化
是目前广泛应用的独立性发电设备,功率在1~1000KW,发电机与内燃机直接或间接一体化。市场占有率在70%左右,今后主要向大功率化发展,现已制成2200KW的发电机并投放市场。国内也正在研发1200~2500KW的机组。
另外,转子材料的变化导致了转子新结构的变化,目前,国内市场上也出现了达50KW的永磁体发电机,平均效率达90%以上。
1.2? 小型涡轮发电机的高效化
小型涡轮发电机是以28~75KW的发电规模开始商业化生产的,目前,小型涡轮发电机仍有发展空间,预期在未来五年内,将生产10亿美元的小型涡轮发电机市场,年需量将成长到10万个发电机组。届时,30KW发电规模的小型涡轮发电机的成本可望下降到每KW400美元。
1.3? 斯特林发电机的微型化
该电机是一种可以利用各种外部热源的活塞往复式发电机,与其他往复式发电机相比,其体积小,噪声低,维修方便,它可配合使用不同的燃料(如沼气和秸杆)发电。
目前,其规模从工作出发500W到3KW不等,在欧洲用于社区发电较多,其效率可达85%左右。现在国外正在开发以天然气为燃料的1KW的发电机。
2? 非燃烧性发电机
2.1? 风力发电机的大型化和海上化
近年来,风力发电发展每年以30%的速度增加,最新统计资料反映:1998年,全世界风力发电装机容量为9893MW,1999年4月全世界风力发电装机容量已突破10000MW。
市场上常见的风力发电规模在600~1000KW之间,但200~3000KW的风电机已上市。
受运输、安装条件限制,单机容量2MW是陆上风电发展的极限。海上风量场已成为新的选择。目前,欧美在开发3~5MW等机的风电,其特点为容量大且安装方便,发电成本低于陆上发电成本。
美国推出了高效大型风电机组,风轮直径为97.5m,重量144t,年发电量10GW·h。
2.2? 水轮发电机的高压化
水轮发电机正朝着高压化方向发展,ABB公司成功研制出首台高压水轮发电机,可直接向高压电网供电而不经过变压器,新发电机的电压范围20~400KV,总效率可提高1%以上,投资费用降低,电机正常运转温度只有90℃,低于常规电机130℃的运转温度。
2.3? 纳米发电机的实用化
随着纳米材料和技术的出现,纳米发电机已经出现。就此,我国走在世界首列,研制出世界上最小的发电机—纳米发电机。它主要把来自声波、超声波、体液和血液流动的能量转换为电能,为小型设备供电。