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Direct-Drive Offshore Wind Turbine

Magnets · Wind Power

Direct-Drive Offshore Wind Turbine

A turbine with no gearbox, using a very large permanent-magnet generator instead.

Nacelle of Wind Turbine 01 · Σ64 · CC BY 4.0 · Wikimedia Commons
Commercial Wind Power

其定义

Removing the gearbox removes the component that fails most often offshore. The price is several hundred kilograms of rare-earth magnet per megawatt.

材料清单

放大规模 →

数量为 per MW of capacity参考区间

将这些数据理解为"大致如此,存在一定误差"。每家制造商的设计各有不同,且随着工程师逐步减少对高价物料的用量,数据会随时间下降。
材料 单位基准
Iron & Steel Dominates the mass by far. 100,000 180,000 kgTower, nacelle and foundation
Copper 关键 Offshore is far higher than onshore. 3,000 8,000 kgGenerator, nacelle and array cabling
Neodymium 关键 Direct-drive designs only. 100.0 200.0 kgContained in generator magnets
Dysprosium 关键 5.00 20.00 kgHeat and demagnetisation resistance
Boron 关键 4.00 8.00 kgMagnet alloy

Indicative range compiled from published technology studies and chemistry; verify against a manufacturer specification before use. 标注为"微量"的行表示该物料含量极低,无法以质量形式有效表达——其制约因素在于纯度或供应商数量,而非吨位。

替代方案

替代是材料领域最被低估的力量。当某种金属价格高涨或在政治上难以获取时,工程师便会绕开它进行设计——整座矿山的需求可能因此消失殆尽。

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