隨著海上風(fēng)電的蓬勃發(fā)展，機(jī)組逐漸朝單機(jī)容量大型化趨勢發(fā)展，永磁直驅(qū)技術(shù)或?qū)⒈辉絹碓蕉嗟膹S家所采用，比如西門子歌美颯目前主推的SG 8.0-167 DD和未來主打的10MW機(jī)組，GE開發(fā)的世界最大海上風(fēng)電機(jī)組Hailiade X 12MW都是采用該技術(shù)……

（來源：微信公眾號(hào)“歐洲海上風(fēng)電”ID：EU_offshore）

長期以來，永磁直驅(qū)機(jī)組依賴的最原始資源正是中國擁有著全球儲(chǔ)量三分之一以上的地下寶藏——稀土。


隨著中美貿(mào)易的不斷升溫導(dǎo)致中國可能限制稀土出口以及計(jì)算機(jī)、電動(dòng)汽車等行業(yè)對(duì)稀土需求的不斷增強(qiáng)，稀土在市場上也變得越來越“緊俏和稀缺”。對(duì)于同樣需要稀土資源的大型永磁直驅(qū)海上風(fēng)電機(jī)組，歐洲同行們變得越來越敏感和焦慮。正如華為早有備胎戰(zhàn)略，歐洲人也正在悄悄地解鎖可以不受制于他國的新技能！


美國有80%的稀土進(jìn)口自中國

于是，近日新一代采用富鐵陶瓷（鐵氧化體磁鐵）而非稀土材料的永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)樣機(jī)即將在英國海上可再生能源孵化中心進(jìn)行試驗(yàn)，將來可用于單機(jī)容量25MW的海上風(fēng)電機(jī)組。同時(shí)，也將意味著未來歐洲的永磁直驅(qū)機(jī)組或?qū)[脫由中國所壟斷的稀土資源的依賴。

由英國GreenSpur公司開發(fā)的新型海上風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)將采用氧化鐵材料替代稀土來制造永磁體，所采用的氧化鐵來自于煉鋼過程中的廢料，這將十分有利于環(huán)境保護(hù)，解決稀土開采所帶來的環(huán)境問題。同時(shí)，該技術(shù)的應(yīng)用可將原來40歐元/kg的永磁體價(jià)格直接降低至1歐元/kg?？墒剐滦椭彬?qū)永磁發(fā)電機(jī)成本降低1/3，從而導(dǎo)致5%的風(fēng)機(jī)整機(jī)價(jià)格下降，如能實(shí)現(xiàn)將給整個(gè)行業(yè)成本帶來革命性的變化。

模塊化、可疊加設(shè)計(jì)也是該新型發(fā)電機(jī)的亮點(diǎn)。模塊化設(shè)計(jì)將意味著發(fā)電機(jī)可分段制造，如12MW海上風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)可通過并聯(lián)三個(gè)4MW模塊實(shí)現(xiàn)。據(jù)GreenSpur稱，現(xiàn)已模擬了三級(jí)單元（高達(dá)17MW，每級(jí)5.7MW）的模塊化風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)。若將級(jí)數(shù)提高到四級(jí)，則單機(jī)容量將可到到22.7MW。目前GreenSpur尚未提出這一設(shè)計(jì)理念下的最大單機(jī)容量（并聯(lián)疊加數(shù)量上限），但其對(duì)制造25MW單機(jī)容量的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)十分有信心。

這一創(chuàng)新的模塊化設(shè)計(jì)將有助于減少風(fēng)機(jī)停機(jī)時(shí)間、降低運(yùn)行成本和運(yùn)維成本。由于每一級(jí)發(fā)電機(jī)子模塊均被設(shè)計(jì)為可獨(dú)立運(yùn)行，即便某一級(jí)發(fā)電機(jī)故障停機(jī)，其余的2~3個(gè)發(fā)電機(jī)仍可繼續(xù)獨(dú)立運(yùn)行。

GreenSpur已在2017年測試了一臺(tái)75kW的試驗(yàn)風(fēng)機(jī)，并獲得當(dāng)?shù)卣?25萬英鎊的資金支持來開發(fā)、設(shè)計(jì)及試驗(yàn)4級(jí)250kW（總計(jì)1MW）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。該項(xiàng)技術(shù)預(yù)計(jì)在2022年可實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。