海上风电：一站式电力转换

优化驱动：Fred Olsen Ocean的勇敢燕鸥。图片：讲义/弗雷德奥尔森

中国的挑战：Switch在中国的业务包括在栾这个网站。图片由Yaskawa的The Switch提供

两用：The Switch的船用永磁电机。图片Courtesy The Switch

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随着美国和中国即将开始各自的海上风电建设，电网运营商对其风力发电机的效率或其风力发电船的排放区域合规性的疑虑将会变得温暖，以便知道有人可以与他们交谈。 Yaskawa的The Switch--一家日本工业巨头的欧洲环境技术企业 - 正在提供一站式风能购物。与运输一样，您可以为风力涡轮机订购永磁发电机，驱动器和转换器。请记住。术语是一样的。

Yaskawa的The Switch非常适合与船舶混合或帮助转换风力发电机的电力。在美国，他们已经悄悄地建立了一个价值5亿美元的低压和中压驱动器业务，并且有一些太阳能逆变器的销售。

北海在风力发电机和船舶动力和推进系统中用于永磁发电机和变频器，其特点是发电机轴与传动轴相接，高效驱动功率为0.5 kW至11 MW。

他们的船用永磁电机可以用作发电机组或电机，新的驱动器配置可下载到手机，是船东通往电池供电杂交的途径。当Yaskawa在2018年收购该公司时，这是Wartsila电力驱动部门的吸引力的一部分，现在称为The Switch：被收购的企业提供规模，高压驱动器，海洋市场精明和“绿色技术”。收购后，当Wartsila将其出售给Yaskawa时，The Switch一直专注于提供风力涡轮机驱动器和船用轴发电机，Yaskawa拥有小容量发电机和大量工业产品，包括自己的驱动器。

令人难以置信的是，如果您喜欢一站式购物，可以一起讨论风力涡轮机和船舶的永磁发电机和变频器：“总的来说，这项技术非常相似。但是我们为特定的终端应用定制了技术，“The Switch的海洋解决方案产品营销总监Ville Parpala表示，他不介意沉迷于我们。

“海洋的一些要求是不同的。例如，冷却系统存在差异。例如，海洋应用可以使用淡水，但风需要闭环解决方案。发电机的速度也不同，船舶应用需要更多的冗余，“他说，并不是说我们正在将高耸的风力发电机与风力发电运输进行比较。

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“还有不同的规定，例如对海洋的严格分类。但最终，海洋和风力非常相似。在风中，目标是将尽可能多的优质电力投入电网（尽可能）。在海运方面，目标是削减运营成本和燃料消耗。“
除了相似之处，公司扩大其全球影响力的时机在美国 - 以及看起来中国 - 海上风电扩张的曙光之际是完美的。据估计，仅在美国海上风电行业仍处于规划和收购阶段，正在等待700亿美元的市场。根据世界观察研究所的数据，中国希望到2050年将有40％的风力发电。

Yaskawa环境能源公司，其中Switch是其中的一部分，是机器人技术人员，主要是低压工业巨头与高压船舶电力公司的组合，仅在中国就已经为6,000多台风力涡轮机提供了转换器。新的安川公司还开始为部分挪威海上船队重新装备多兆瓦电力驱动装置，同时还装备了第一艘重型离岸服务船。

随着全球范围内转向安装大型风力涡轮机，美国和中国的主要风力发电场和风力发电机组。 Switch - 其PM机器和转换器适用于500 kW至8.0 MW的应用 - 以及Yaskawa系列中压转换器可满足即将到来的规模挑战。
最佳输出：德阳开关的风力发电机永磁发电机。图片由Yaskawa的The Switch提供
海洋规模在第一次与美国东海岸的大型海上风机相遇时，Fred Olsen Wind Carrier的15,000 GT Brave Tern自升式风力安装船的风力安装船容易处理和安装涡轮机，这对于那些看过第一个具有较小容器的涡轮机组件。考虑到所用容器的尺寸，首批安装是大胆的。
“在海洋中，人们的生活取决于你的工作，”帕帕拉说。 “在风中，人们依赖于你所提供的产品的质量。在高度电气化的世界中，始终保持高可靠性非常重要。“

事实上，开拓性的Fred Olsen船只 - 现在在英国工作 - 由The Switch设计。除了丰富的规格和起重机外，Brave Tern采用动态定位，允许船舶在未锚定的情况下围绕风力涡轮机工作。
在2012年和2013年，The Switch为Brave Tern和Bold Tern的推进机器提供了驱动器。在Lamprell造船厂在迪拜建造期间，来自另一家供应商的三台电机增加了The Switch公司交付的三台3,800 kW推进器驱动器;三个2,700千瓦的隧道推进器，据了解，每个船只都有一个直流集线器。

未来的风力发电船看起来将面临越来越多的环境审查，并且可能有一天必须作为混合动力车运行。新风力发电企业通常是参与风的国家电网管理者，正是为了绿色足迹。即使是像马来西亚这样有着石油根源的老牌企业，也一直坚持要求海洋供应商提供更环保的产品。

“我们的驱动器非常适合涡轮机安装容器，”Parpala说，并解释说，专门的船员运输船通常太小，不适合该公司的兆瓦设备级别。

“通常，只要需要动态定位，我们就能很好地匹配。我们的电气传动和转换器是任何混合动力船的理想选择，特别是当它们具有DP2或DP3时，这对于风力供应船来说非常重要。我们的驱动产品已经为此设计和交付。
“使用我们的DC-Hub和（电子总线链路或EBL）以及我们的动力驱动器的好处是，您可以使用电池提高承载能力，”他说，再次暗示未来较重的涡轮升降机可能需要这种灵活性。

北海巨人
北海航运公司的海底建造船北海巨人（建于2011年）是安川改造的参考资料，最近成为进行转换的头条新闻，这将为其提供未来风力发电船所需的性能可靠性和电力效率。

当我们访问豪根桑德时，18,000 GT北海巨人正在进行海上试验，在安装了六台5兆瓦发动机，其DP3配备变速驱动器和船上三个混合系统后，安装了EBL，可以在一艘船上提供全套动力引擎，如果需要的话。

像任何海上风力涡轮机安装船或电缆层一样，巨人需要冗余。更严格的能源管理规则要求效率，因此为电池回路安装了三个DC集线器和EBL。辅助发电机增加了变速。斯堪的纳维亚的销售主管卡托埃斯佩罗说：“这是一款可以在单一发动机（或仅限DP 3）上运行的游戏改造者。”他补充说，北海巨人每年将为其拥有者减少200万升燃料成本，每年约为2,000辆汽车。它的六个发动机可以运行三个，其三个电池组类似于Fred Olsen风力载体自升式船。 “他们船只的电气总线开关将运营成本和燃料成本降低了50％，并使其三种不同的混合动力系统能够一体化运行。”

当然，在挪威，政府确实为转换为更环保的电力提供资金，因此业主不会支付全部费用。这是一个全国性的驱动器，“船东说这些船应该很容易转换成新的燃料，”帕帕拉说。

中国提供
虽然The Switch目前的所有船舶驱动转换客户都是挪威人，但购买该公司风力发电机转换器的客户主要是中国人和丹麦人。他们的中国工厂为中国陆基风力涡轮机生产组件。希望是让他们购买风力发电船和海上风力涡轮机的驱动器。

“中国人迅速采用新技术，”帕帕拉断言，他对增加中国风能价值链充满信心。 “自2006年公司成立以来，我们已在中国为陆上涡轮机交付了6,000台转换器。我们的主要中国客户之一也将我们的转换器安装在海上，“他补充道，”但我们尚未生产任何海运设备。

在安川公司收购该公司之前，该公司在中国的几个地方进行了本地制造。在杭州，Switch的员工与芬兰的合同制造商和系统供应商Scanfil合作，在那里他们制造风力全功率转换器。六安的一家工厂生产转炉组件。北京和香港主办Switch的销售和售后支持办事处。

当被问及像HyWind这样的浮动风电场是否提出了不同的挑战时，Parpala说：“一般来说，如果（他们是）漂浮或固定基础并不重要，那么在发电机设计方面没有太大区别。我们的一些客户确实有浮动项目。“