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ABB 美好生活——助力創(chuàng)新，保障生產(chǎn)，便利生活
- 發(fā)布時間：2011/9/7 15:38:05
修改時間：2011/9/7 15:38:05 瀏覽次數(shù)：1490
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海上風(fēng)電：更大、更遠、更長久
海上風(fēng)電是重要的清潔能源。隨著人類對這類能源的需求不斷上升，海上風(fēng)電也步入了發(fā)展的快車道。越來越多的風(fēng)力發(fā)電機像潔白的珍珠，被灑向更加寬廣、更加遙遠、更加深邃的大海。
歐洲就是海上風(fēng)電快速發(fā)展的地區(qū)之一。歐洲周邊的北海、愛爾蘭海和波羅的海已經(jīng)矗立起不計其數(shù)的風(fēng)力發(fā)電場，其中包括全球25座最大海上風(fēng)電場中的21座。同時，這些海域還有不少新風(fēng)電場處于建設(shè)階段，它們將向容量、水深和離岸距離等方面的新紀錄發(fā)起沖擊。
風(fēng)力發(fā)電機不會走路也不會游泳，它們僅僅依靠自身的本事是沒有辦法“扎根”大海的。風(fēng)力發(fā)電機還需要 “座駕”- 風(fēng)電安裝船來把自己運送到預(yù)定海區(qū)并且牢牢地安裝在海底。那些準備向紀錄發(fā)起沖擊的風(fēng)電場需要安裝體積和重量更大的發(fā)電機，而且一般位于遠海，所以它們也對配套的風(fēng)電安裝船提出了更高要求，概括起來就是“更多”、“更遠”和“更長久”?！案唷敝傅氖前惭b船裝載能力更強，滿足運送多臺大型風(fēng)力發(fā)電機的要求；“更遠”指的是安裝船能夠在更遠更深的海區(qū)作業(yè)；而“更長久”則擁有兩層含義：一層含義是指新型安裝船應(yīng)該能夠有效抵御惡劣天氣，延長作業(yè)的時間；另一層含義則是指船舶必須高效節(jié)能，能夠最大限度地減少對海洋的污染，以實現(xiàn)海上風(fēng)電的長久可持續(xù)發(fā)展。目前，滿足這些要求的風(fēng)電安裝船已經(jīng)開始建造了，它們當中的很大一部分是由高能效、低排放的ABB系統(tǒng)來推進和供電的。
ABB目前已經(jīng)確定為8艘在建風(fēng)電安裝船提供電力推進系統(tǒng)，其中包括由世界三大造船企業(yè)之一 —— 韓國三星重工建造的世界性能最先進的Swire Blue Ocean號。Swire Blue Ocean號配備了ABB Azipod® CO緊湊型吊艙電力推進系統(tǒng)。這種系統(tǒng)能夠保證安裝船在水深75米的海域全天候工作，作業(yè)精度可以達到厘米級別。相比之下，現(xiàn)有的風(fēng)電安裝船只能夠應(yīng)付45米水深，而且在惡劣天氣下必須停止作業(yè)。
除此以外，ABB也為由新加坡吉寶遠東有限公司（Keppel FELS）建造的新一代風(fēng)電安裝船Seafox 5號提供了電力推進系統(tǒng)。Seafox 5號將于2012年完工，這艘船即便在最惡劣的天氣下也能夠運送12臺風(fēng)力發(fā)電機并且在65-70米深的海水中完成安裝。
配備于這些風(fēng)電安裝船的Azipod® CO系統(tǒng)是已經(jīng)廣獲成功的ABB吊艙式電力推進系統(tǒng)家族的一員。與傳統(tǒng)推進系統(tǒng)相比，吊艙式電力推進系統(tǒng)更加緊湊、更加輕巧、更加高效。這些優(yōu)勢可以讓船舶增加裝載量，減少油耗和二氧化碳排放量，并且增強操縱性。
ABB是船舶行業(yè)全球領(lǐng)先的電力和推進系統(tǒng)供應(yīng)商，從業(yè)經(jīng)驗和產(chǎn)品交付數(shù)量都位居市場之冠。
一臺機車，兩種動力
北美洲擁有世界上最為龐大的鐵路運輸網(wǎng)絡(luò)，但是長期以來電氣化程度比較低，目前只有1%的線路實現(xiàn)了電氣化。隨著北美對鐵路設(shè)施升級的需求不斷增加，有關(guān)溫室氣體排放的法律法規(guī)日趨嚴格，北美鐵路的電氣化改造也使上了快車道。預(yù)計未來4年之中，北美鐵路的電氣化率每年將會增加35%。
電氣化可以提高鐵路運力、減少污染，同時，鐵路電氣化改造也給鐵路運行效率出了道難題 —— 對于由電氣化和非電氣化鐵路共同組成的鐵路網(wǎng)絡(luò)，列車在電氣化線路上可以使用電力機車牽引，而一旦進入非電氣化線路，就只能夠使用內(nèi)燃機車。更換機車需要耗費不少時間，會降低鐵路運行效率。
從2011年秋天開始，這個煩惱就有望得到緩解 - 加拿大龐巴迪公司新研制的ALP45DP雙動力機車到時候?qū)⒃诿绹图幽么笸度胧褂?。顧名思義，雙動力機車同時安裝了電力和內(nèi)燃機兩種牽引設(shè)備，而且能夠兩種牽引模式之間自動切換 - 在電氣化鐵路上使用電力驅(qū)動列車，減少污染；而到了沒有電氣化的鐵路上則可以啟動內(nèi)燃機，讓列車繼續(xù)在軌道上健步如飛，省卻了以往更換機車的麻煩。
在北美，這是獨特的雙動力機車的第一次亮相。這種機車需要一種異常緊湊，輕量化，同時滿足在瞬間加速度、可靠性、低維護性等技術(shù)要求的牽引變壓器。作為龐巴迪長期以來的合作伙伴，ABB為ALP45DP量身定做了完全滿足需求的新型牽引變壓器。這種牽引變壓器的重量比傳統(tǒng)型號減少了四分之一，占用空間也大幅減少，但是性能指標卻沒有降低。ABB牽引變壓器同時支持12 千伏 25 赫茲, 12.5 千伏 60 赫茲 和25 千伏 60赫茲三種供電線路，而且通過與兩個大功率輔助變壓器和2個電抗器結(jié)合，還能夠向車廂供電，滿足照明、空調(diào)、洗手間和信息系統(tǒng)等各種用電需求。此外，ABB牽引變壓器還能夠抵御列車瞬間加速產(chǎn)生的劇烈熱沖擊。
裝備ABB牽引變壓器的ALP45DP機車一經(jīng)推出就受到了美國和加拿大鐵路運營商的歡迎，目前確認和意向訂貨已經(jīng)超過100臺。這些機車將從2011年秋季開始在美國新澤西、費城、紐約以及加拿大蒙特利爾等地投入運行。
ABB早在上個世紀初就開始生產(chǎn)列車牽引變壓器。長期以來，ABB一直致力于為城鐵、普通列車以及高速列車的系統(tǒng)和子系統(tǒng)提供可靠創(chuàng)新的高能效技術(shù)。這些技術(shù)既涵蓋鐵路基礎(chǔ)設(shè)施和車體設(shè)備，也包括信號和通信系統(tǒng)。
用ABB軟件馴服滔滔洪水
2011年1月，一場兩百年一遇的創(chuàng)紀錄洪水席卷了澳大利亞南部的維多利亞州。奔騰的洪水除了威脅當?shù)厝罕姷纳踩?，也毀壞了大量電力基礎(chǔ)設(shè)施。維多利亞州的Powerco就是受洪災(zāi)影響最嚴重的電力企業(yè)之一，轄區(qū)范圍內(nèi)共有43000名用戶斷電，一座區(qū)域變電站停止工作。大范圍停電導(dǎo)致客戶報修數(shù)量激增，比平時整整多出了60%，這在Powerco歷史上是前所未有的。面對滔滔洪水和同樣像洪水一樣涌入的報修申請，Powerco是混亂不堪、無能為力，還是井井有條、一切盡在掌握？
值得欣慰的是，答案是后者。盡管災(zāi)區(qū)還處于混亂狀態(tài)，盡管報修大幅增加，Powerco還是高效有序地處理了每一條報修請求，修理所花費的時間跟洪災(zāi)之前完全處在同一水平。Powerco能夠取得這個驚人的成績，功臣首推ABB所屬的Ventyx公司研制的Service Suite移動式勞動力管理解決方案（Service Suite mobile workforce management solution）。這套解決方案讓電力企業(yè)的員工通過移動通訊工具就能夠完成工作分配、時間管理和人力調(diào)配等工作，而不需要像以往那樣紙面作業(yè)，從而保證了工作效率，即便是在受災(zāi)地區(qū)。
Powerco與Service Suite移動式勞動力管理解決方案結(jié)緣于2009年，當時Powerco利用這套解決方案調(diào)配人力完成了110萬個能夠遠程讀數(shù)的智能電表的安裝工作。由于Service Suite在這項工作中表現(xiàn)出色，Powerco隨后于2010年將它整合進了故障管理系統(tǒng)，通過移動設(shè)備直接向?qū)⒔?00位負責排除電網(wǎng)故障的員工安排工作。
僅僅過了幾個月，已經(jīng)與故障管理系統(tǒng)整合的Service Suite移動式勞動力管理解決方案就迎來了世紀洪水這場“大考”。最初，Powerco曾經(jīng)擔心Service Suite移動式勞動力管理解決方案可能無法應(yīng)對蜂擁而至的報修請求，還特別允許員工在必要時候放棄這套解決方案而回歸原有的紙面派工作業(yè)，但是隨后的事實證明，Powerco的員工即便身處混亂的災(zāi)區(qū)也對Service Suite移動式勞動力管理解決方案愛不釋手。通過這套解決方案，員工能夠科學(xué)合理地安排災(zāi)區(qū)海量的維修工作。此外，解決方案附帶的實時數(shù)據(jù)采集和傳輸功能也為維修工作提供了極大便利，保證了維修服務(wù)的速度和效率。與此相反，據(jù)專業(yè)人士評估，當初作為備用方案的紙面作業(yè)根本無法應(yīng)對這樣的局面。
通過這次實戰(zhàn)測試，Powerco員工對Service Suite移動式勞動力管理解決方案贊不絕口。他們認為這套解決方案是應(yīng)對這次危機的主角，從來沒有哪一種設(shè)備能夠像Service Suite解決方案一樣能夠在世紀洪災(zāi)之中準確高效地安排人手完成激增的維修工作。Powerco表示，他們未來將繼續(xù)開發(fā)Service Suite移動式勞動力管理解決方案的新潛能，為業(yè)務(wù)發(fā)展提供更多支持。
快速老化風(fēng)力發(fā)電機的ABB解決方案
“快速老化風(fēng)力發(fā)電機”？看到這個標題，不少讀者可能會大吃一驚。一般情況下人們都希望工業(yè)產(chǎn)品健康長壽，怎么會有以老化產(chǎn)品為目的的ABB解決方案？其實，本文講述的是一個特殊的應(yīng)用 – 風(fēng)力發(fā)電機壽命測試。在這項應(yīng)用當中， ABB解決方案就被用來加快風(fēng)力發(fā)電機的老化速度。
人們在設(shè)計風(fēng)力發(fā)電機的時候，一般都要求它能夠工作很長時間（比如25年）。對每一款新型發(fā)電機，只有通過的測試才能夠證明它的使用壽命是否滿足要求。怎么進行壽命測試？讓發(fā)電機在野外風(fēng)吹日曬工作幾十年然后檢驗是否合格？如果真是這樣的話，恐怕沒有一家研發(fā)機構(gòu)能夠忍耐這么長時間的等待，它們早就逃離風(fēng)電行業(yè)了。幸好經(jīng)過認真探索，科學(xué)家和工程技術(shù)人員已經(jīng)開發(fā)出了風(fēng)力發(fā)電機壽命測試技術(shù)。通過這項技術(shù)，人們可以讓風(fēng)力發(fā)電機迅速老化，在短短幾個月時間內(nèi)模擬正常情況下幾十年的運行情況，從而快速準確地判定新產(chǎn)品壽命是否達到了設(shè)計要求。
西班牙國家可再生能源中心（National Renewable Energy Center, CENER）就是一所世界頂級的風(fēng)力發(fā)電機測試機構(gòu)。該中心的5個實驗室能夠?qū)︼L(fēng)力發(fā)電機包括渦輪在內(nèi)的各個部分進行測試。對渦輪進行壽命測試的時候，實驗設(shè)備需要開足馬力24小時不間斷工作幾個月，以便模擬渦輪在幾十年壽命中需要面對的機械、電氣和熱應(yīng)力考驗。
雖然幾個月的測試時間對風(fēng)力發(fā)電機研發(fā)機構(gòu)來說不算太長，但是對高負荷運轉(zhuǎn)的實驗設(shè)備來說卻是很大挑戰(zhàn)，因此實驗室采用的都是質(zhì)量最優(yōu)秀和性能最出色的設(shè)備，其中就包括ABB提供的多傳動系統(tǒng)。ABB多傳動系統(tǒng)由變壓器、感應(yīng)電機、AC 800PEC高性能控制器和ACS 6000變頻器組成。AC 800PEC用于模擬風(fēng)力運動，而ACS 6000則負責控制驅(qū)動整個實驗平臺的電機。ACS 6000堪稱多面手，它既能夠模擬渦輪在長期使用當中受到的負荷和應(yīng)力，又能夠模擬與風(fēng)力發(fā)電機連接的電網(wǎng)的運行，還可以吸收風(fēng)力發(fā)電機在測試過程中發(fā)出的電力并且把它們“回送”給實驗設(shè)備，從而達到節(jié)約用電的效果。
ACS 6000是一種模塊化的中壓變頻器，適合于軋鋼廠、船舶推進系統(tǒng)、礦井提升裝置和大功率實驗平臺等應(yīng)用場合。自1999年推出以來，ACS 6000已經(jīng)位居全球最成功的針對中壓應(yīng)用的多傳動系統(tǒng)之列。ACS 6000的多傳動能力、模塊化設(shè)計和電機直接轉(zhuǎn)矩控制平臺都是業(yè)界的佼佼者，其中電機直接轉(zhuǎn)矩控制平臺的轉(zhuǎn)矩和速度性能還位居中壓變頻器之首。
