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編者語：變槳控制系統(tǒng)是最大程度利用并保護價值百萬美元風力發(fā)電機的關鍵。一款變槳控制風力發(fā)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。但是除了那些設計和制造風機系統(tǒng)的人士以外 ，變槳控制技術并不為多數(shù)人所知。
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(tǒng)宣傳廣告的材料。但是除了那些設計和制造風機系統(tǒng)的人士以外 ，變槳控制技術并不為多數(shù)人所知。這真是一個讓人遺憾的情況。事實上，變槳控制系統(tǒng)是最大程度利用并保護價值百萬美元風力發(fā)電機的關鍵。
變槳控制系統(tǒng)位于風力發(fā)電機輪彀內。就是這些不顯眼的系統(tǒng)在幫助風力發(fā)電機操作人員控制風力發(fā)電機槳葉的傾角。根據歐洲風能協(xié)會的資料顯示，變槳控制系統(tǒng)的成本僅約為整個風力發(fā)電機價格的百分之三。但就像人們購買保險一樣，一旦發(fā)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(fā)電機中配備了變槳控制系統(tǒng)。雖然這些系統(tǒng)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(fā)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(fā)電機停止運轉。在這一過程中，變槳控制系統(tǒng)就主要負責控制槳葉的轉動角度。變槳控制系統(tǒng)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(tǒng)不僅僅在緊急情況下提供故障安全功能。這些系統(tǒng)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(fā)電機達到峰值性能。在風力發(fā)電機運行過程中可靠地調節(jié)槳葉的角度是變槳控制系統(tǒng)的基本優(yōu)勢所在。
荷蘭風能協(xié)會的最近一篇文章中指出：“一款變槳控制風力發(fā)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(shù)風力發(fā)電機制造商都通過第三方來制造變槳控制系統(tǒng)，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(fā)電機的購買者來說，有一個事實非常重要，即多數(shù)制造商通常只采用液壓或者電動變槳控制系統(tǒng)中的一種。很少有風力發(fā)電機制造商同時采用液壓和電動變槳控制系統(tǒng)。而且，根據Intercedent Asia公司的研究發(fā)現(xiàn)：“最終用戶僅僅將變槳控制系統(tǒng)及其設計的選擇視為其制造商提供的一個選項參數(shù)而已”。沒有人會建議購買者主要根據變槳控制系統(tǒng)類型來選擇風力發(fā)電機，但是掌握這些系統(tǒng)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(tǒng)的人，對哪種系統(tǒng)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(tǒng)，不會有液壓油泄露的風險，因而這種系統(tǒng)不會造成高溫液壓油系統(tǒng)所固有的任何環(huán)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(tǒng)比液壓變槳控制系統(tǒng)更節(jié)能，因為液壓變槳控制系統(tǒng)需要泵時刻運轉，以使系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(fā)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(tǒng)和電動系統(tǒng)的支持者們均對各自技術的優(yōu)勢大力宣傳。一方面 ，電動系統(tǒng)憑借其清潔環(huán)保及耐嚴寒能力強而備受青睞，而液壓系統(tǒng)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(tǒng)在速度和可靠性方面則顯示出明顯的優(yōu)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(tǒng)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(tǒng)中使用的液壓油的成本并不高 ，因為在封閉的系統(tǒng)中可以基本上實現(xiàn)液壓油的全部再循環(huán)使用。”
那么到底哪種變槳控制系統(tǒng)更好呢？目前還沒有明確的答案。而最新的開發(fā)成果顯示，風力發(fā)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(tǒng)。通過混合技術，風力發(fā)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(tǒng)依靠一個液壓系統(tǒng)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(tǒng)，變槳控制系統(tǒng)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(fā)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(tǒng)中的哪一種系統(tǒng)，都需要購買者，即用戶自己，對這個常常被忽視的系統(tǒng)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?shù)臎Q定。
