背景
Air Windpower 為設立於西班牙納瓦拉 (Navarra) 的公司,其業務重心為透過安裝風力發電機,向客戶提供風力發電的各種好處。
這間公司由工程師及專業人士組成,在能源產業擁有豐富經驗。公司最初於穆魯阿爾特德雷塔 (Muruarte de Reta) 這座距離潘普洛納 (Pamplona) 15 km 的小鎮,建造頂尖 100 kW 風力發電機的創新原型。
這台機器建造時的目標相當明確,就是要在運作壽命期間將可靠度提升到最高,將能源成本降到最低。
Air Windpower 一開始與 Boreas 這間專精於再生能源設施的公司合作,投入機器設計工作,其中包括葉片的空氣動力學結構、主要元件開發,以及元件之間的相互關係。
經過數個月的測試及監控後,公司讓風力發電機進行各式各樣的技術分析,以驗證其運作及可靠度,進入策略的全新階段:在市面上推出兩款風力發電機。
第一款機型適合風力豐沛的環境,與原型類似;第二款則採用更大的轉子直徑,更適合風力較少的區域。
Air Windpower 的目標是在西班牙風能市場增加市佔率,同時將業務擴展到美國及英國等市場。
挑戰
Air Windpower 開發的原型 100 kW 風力發電機,採用最新的風力發電技術,以自發自用的方式向鄰近礦場供電。
首先其中配備極為堅固的傳動系統,將負載傳輸至電塔,採用固定組件、無需維護的機艙,以及三個玻璃纖維與碳製造的無接合混合葉片,以實現最高的效率及堅固程度,此外還有無增速齒輪的永磁多極發電機。其中新增整合「完整的背對背整流器」電力電子裝置,以達到最高的能源品質,並能獨立運作。
以上所有技術需求,讓 Air Windpower 決定仰賴全球電氣解決方案公司 Sumelec Navarra;該公司已擔任 Rockwell Automation 經銷商 25 年。
Sumelec Navarra 再生部門銷售經理 Julio Bustillo 表示:「我們執行所有機艙、電路及纜線實作的電氣設計,以及整合 Allen-Bradley® 產品。」公司也向 Air Windpower 供應輔助面板用於控制機器。
Bustillo 解釋 Rockwell Automation 面對的挑戰包含:「供應所有電氣及自動化元件,以最高效率管理及監控風力發電機運作,而且整體上不能發生意外停止事件。」其中最後一項對 Air Windpower 至為關鍵。
負責開發專案的 Boreas NT 工業工程師暨技術長 José Sancho 博士解釋:「我們希望安裝穩定度良好的電氣系統,協助確保機器順利運作。」解決方案也必須遵循歐洲及美國的安全法規 UL 508A。