着眼未来
的研究合作
随着风力发电的蓬勃发展，风力发电机在美国几乎随处可见。如今，业界面临的一大挑战是尽可能延长风力发电机的使用寿命。
在最近一次访问印度期间，SKF工程师Dayananda Raju有机会驾车穿越班加罗尔郊外，前往14世纪汉比古城遗址。在途中，他留意到山脊上有一排排高耸的白色风力发电机，回想起就在10年前，这种景象在印度南部还是难得一见。自那时起，印度及全球其他地区的风电产能大幅增长。
位于宾夕法尼亚州兰斯代尔的SKF美国公司可再生能源应用工程经理Raju指出：“可再生能源是SKF的两大业务支柱之一。”
SKF已与位于科罗拉多州的美国国家可再生能源实验室（NREL）达成一项合作计划，研究风力发电机组件在不同工况下的实际表现，Raju领衔这一研究计划。SKF致力于研究轴承损伤和失效，以对包括轴承本身在内的轴承配置进行优化。
NREL高级工程师Jonathan Keller。
分析公司IHS Markit在2018年9月发布的研究报告中预测，未来10年间，美国的风电产能将在目前近10万兆瓦的基础上增长50%。位于科罗拉多州博尔德的NREL国家风能技术中心（NWTC）高级工程师Jonathan Keller说道：“在过去7年间，美国的风力发电装机容量大幅增长，这一势头令人满意。”
然而，设备老化造成运营成本上涨，为可再生能源的蓬勃发展蒙上了一层阴影。
如果你是风电厂的所有者和实际出资运营者，那么可靠性将十分诱人。
NREL高级工程师JONATHAN KELLER
Keller说道：“未来两三年之后，风电运营和维护的市场规模将超过购置风力发电机的市场规模。随着投产的发电机数量增多，运营和维护的花费便会增长。让这些设备以较低成本运行30年或更长时间是至关重要的。如果你是风电厂的所有者和实际出资运营者，那么可靠性将十分诱人。”
尽管新型风力发电机的效率往往优于老旧设备，然而最明智的做法是通过延长设备寿命，从初始投资中获得最大效益。这样一来，风电业主对昂贵新设备的采购、开发和合规工作便可推后。
Keller说道：“其中的一个设计标准是确保齿轮箱和主轴承的使用寿命超过20年，风电场所有者的财务模型基于此标准。因此我们携手合作，查明何种因素导致实际使用寿命未能达到设计寿命。”
NWTC坐落在落基山脉山麓，此处有来自高山和平原的阵阵强风，使之成为探索风力发电可行性的有利位置。这里夏季气温可达40摄氏度，冬季则会降至零下30摄氏度，最大风速可达每小时160公里。Keller指出：“对测试场地来说，最关注的指标不一定是最大风速，而是我们在较短的时间里能够获得多种风速条件。”
SKF为该项目供应了一个优化的球面滚子轴承、定制的轴承座和密封件、状态监测硬件和软件，以及自动润滑系统。2017年12月，NREL的风力发电机安装了新的动力传动系统，该测试设备的第二个风季测试运行期（2018年10月至2019年4月）已结束，为项目最后一年的深入分析提供数据。
时间和成本上的节省将有助于提供解决方案。Keller说：“我们拥有相似但不同的工具组，这大有裨益，因为我们能比较它们的性能差异。”
这项合作研究计划将创造多赢局面：NREL将能降低能源价格，SKF将有望验证用于风力发电机应用场合的定制球面滚子轴承的性能。
Raju说道：“通过这种方式，使SKF产品与客户以及SKF自身的总体目标相适应。我们深度参与业界合作，共同为终端用户提供可靠能源。”
Keller于2011年加入NREL，之前在美国陆军担任工程师达10年之久。他说：“要是我当年认为可再生能源不重要，我就不会离开美国陆军。如果我能为找到解决方案出一份力，对我来说，这便是值得投入精力的事业。”
