東（dōng）莞二（èr）手發電機-GE突（tū）破性試驗出下一代（dài）發電高溫超導技術
網訊：2013年（nián）4月8日 – GE Power Conversion業務部門（NYSE：GE）在測試可行發電方（fāng）法上邁出了重要（yào）一步，即：利用在比較高的溫度下運行（háng）的超導體，來輸送可再生資源生成的大量電能。
公司成功完成了Hydrogenie試驗，利用突破性的技術，使發電機能夠在一個較小的空間內高效發電。Hydrogenie利用（yòng）超導體替代電機的銅轉子導（dǎo）條，能夠在43開爾文或零下230℃下工作（zuò）。該技術已於去年下半年進行了（le）測試，以（yǐ）214 rpm旋轉時達到（dào）甚至超過額定滿載1.7MW，完全能夠滿足預期和設（shè）計要求。這些測試是在位於英格蘭拉格比的GE Power Conversion工廠進行的。
直至最近，超導性隻能達到約4K（-269℃）。但是，新型的“高溫超導（dǎo）體（HTS）”能夠在更高溫度下工作。與（yǔ）以前的設備（如醫用MRI磁體）相比，此類機（jī）器采（cǎi）用更簡單的絕（jué）緣結（jié）構，利用更小的功（gōng）率進行冷卻。
“該技術（shù）確實是突破性的”，GE Power Conversion的Hydrogenie項目經理Martin Ingles談到。“它能夠從根本上（shàng）提高設備利用水和風發電的效率，而且還適合將來的應用。”
最新的超導體是通過在相對便宜的（de）基體金（jīn）屬上放置一層陶瓷超導層製（zhì）成的（de），當冷卻到極（jí）低溫度時，它們不會產生實效電流電阻，因此（cǐ）繞組導線的橫截麵（miàn）可以約為（wéi）傳統銅（tóng）線（xiàn）繞組橫截麵的2%。
如果使（shǐ）用超導體（tǐ），電磁鐵（tiě）線圈的繞（rào）組匝數越多，形成的電磁功率越大，然而體積或重量卻更小。與傳（chuán）統電導材料（liào）相比，超（chāo）導體具有效率高的優點，而且能夠極大地降（jiàng）低重量。最大的優勢在於縮減了（le）電氣設備的體積和質量，適合用於大扭矩設備，它們大多是直驅設備應用於風力發電機、船舶推進或河床式水電（diàn）站等。
GE攻克了使超導體（tǐ）達到要求溫度（dù）所必需的低溫冷卻和熱絕緣技術難題。極冷氦氣通過一個旋轉聯（lián）接器由（yóu）管道（dào）輸送到機器轉子（zǐ）內，然後在單個線圈（quān）周圍循環。“這（zhè）就（jiù）相當（dāng）於要把冰塊（kuài）保存到高溫（wēn）烤箱內的烤肉架上（shàng），隻是我們的烤肉架采用了高技術。”Ingles說。
轉子位於真空中，但仍會通過轉子軸與外部環（huán）境直接接（jiē）觸，這就造成（chéng）了轉子軸周（zhōu）圍的大溫差問（wèn）題。
利用（yòng）專利方法，機器能夠把轉矩從（cóng）冷態HTS線圈傳送給機器轉子。低電（diàn）阻熱接（jiē）頭和組件保證（zhèng）冷卻線圈需要最小的冷卻功率。事實上，該（gāi）機器（qì）展示了使HTS機器商業化所（suǒ）需的全（quán）部技術。作為2006至（zhì）2010歐盟第六框架計劃（EU Framework Programme 6）扶持項目的一部分，GE Power Conversion業（yè）務部門在Hydrogenie 1.7MW 214 rpm HTS發電機（jī）的開發上做了（le）許（xǔ）多努力（lì）。
Hydrogenie項目的成功（gōng）完成，將為超導設（shè）備的後續研究和開發搭建（jiàn）一（yī）個平（píng）台。今後可（kě）能獲益的一個領（lǐng）域就是升（shēng）級老的水（shuǐ）利電站。將超（chāo）導（dǎo）發電機（jī）與水輪機聯軸變速運行，在帶部（bù）分負載的條件下，效率提高（gāo）達12%。
作為（wéi）項目一部分開發的技術構建模塊還可用於其它采用高轉矩、低轉（zhuǎn）速機器的領域，其中最直接（jiē）的應用就是風力發電和船舶推進。
采用超（chāo）導風力發（fā）電機，能夠（gòu）極大地降低塔架的安裝質量，相應降低了塔（tǎ）架及其基礎的成本。GE Power Conversion最近的研究表明，與傳統機器（qì）相比，超導風力發電機的節能（néng）壽命成本約為（wéi）10MW以上海（hǎi）上或（huò）沙（shā）漠風力發電機的20%。
在船舶（bó）上，結合DC或可變AC係統的HTS技術可節約多達4%的燃料；同時，該技（jì）術還可以縮小電（diàn）機（jī）的尺寸，這也是（shì）吸（xī）引造船工程師的地方，可以為有效載荷或乘客預留更多空間。
