目前,已投运的单机容量最大的海上风机是西门子歌美飒的14MW试验机型,而下一代机组的容量有望达到20MW。
经验表明,低压变流器系统在较低的功率水平下经济效益最佳,但当功率逐步提高后,需要采用多台低压变流器并联。此时,整个系统占用的空间将变大,除了显著增大了机舱重量,大捆的电缆如何扭转也是一大难题。
为此,有国外的专家指出,为适应下一代大容量机组,中压变流器系统是一个必要的发展方向。
在同样的容量下,中压变流器系统的工作电流较低,变流器的尺寸可以与电缆等辅助设备一起减小。此外,中压变流装置使用集成门极换向晶闸管(IGCT)半导体技术,还可以提高机组效率。
当然,应用中压变流器系统也面临着不小的挑战——
由于整个中压系统的研发还比较滞后,设备未量产,目前成本还比较高;不过,不能忽视使用中压系统后,机舱尺寸和重量的减小所带来的成本降低;
另一个问题是对可靠性要求较高,这严格来说是大容量机组的问题,即单台风机出现故障,损失的电量大于单台小容量机组。
尽管说了很多优点,但根据电力巨头ABB的分析,对于新一代大容量海上机组,中压变流器系统是整机商降低成本的有效途径之一,但中压系统不会取代低压系统,在很长一段时间内都只是小众的产品。