2026年9月24日
- 第三颱風力渦輪機 OPUS 3 已在克魯門代希的德國航空航天中心 (DLR) 風能研究園區 WiValdi 建成。
- 德國航空航天中心（DLR）專門為科研目的開發了這款模組化風力渦輪機。它能夠讓新的零件和技術在實際運作條件下進行測試。
- 該系統採用靈活模組化設計，從而在模擬、實驗室實驗和大型工業工廠之間創造了一個重要的中間階段。
- 在施工階段就已經開始進行初步的科學測量。
- 重點領域：能源、風能研究
德國航空航天中心 (DLR) 在下薩克森州克魯門代希的維瓦爾迪風能研究園區新增了第三套特殊的風力發電機組：OPUS 3。這台獨特的模組化風力發電機組由 DLR 專門為科研目的設計和建造，能夠幫助研究人員在實際應用中測試和進一步開發新的組件、技術和控制系統。此風力發電機組的現場組裝和安裝工作已於 2026 年 9 月 23 日完成。組裝完成後，DLR 團隊將開始對 OPUS 3 進行全面的調試。由於它是定製而非標準配置的，因此各個系統及其相互作用將逐一進行測試。 OPUS 3 計劃於 2027 年初開始正式投入科研運作。德國聯邦經濟和能源部 (BMWi) 為該計畫提供了約 600 萬歐元的資助。
用於大規模研究的靈活硬體測試平台
位於德國克魯門代希的德國航空航天中心 (DLR) 的新型 OPUS 3 風力渦輪機額定輸出功率為 500 千瓦，輪轂高度為 50 米，轉子直徑也為 50 米。這使其比許多現有渦輪機小得多——而這正是設計初衷。這樣的尺寸使得預工業原型和新零件能夠在更小的規模下進行測試，從而更貼近實際運作條件。同時，DLR 的研究人員對渦輪機有著深入的了解。這使他們能夠進行修改、更換零件或以新的方式組合零件。例如，這可能包括轉子葉片、齒輪箱的部分部件或渦輪機的控制系統。新的控制演算法也可以在運行過程中進行測試。這種靈活性是商用渦輪機無法實現的。所有修改和零件更換均按照適用的許可要求進行。必要時，也會遵循相應的修改和重新認證程序。
如果OPUS 3試驗中各項技術和解決方案成功，所獲得的經驗便可應用於特定市場的風力渦輪機，並納入新系統的設計考量。 「OPUS 3因此填補了風能領域新技術開發中的一個重要空白。作為一款模組化風力渦輪機，它代表著從實驗室模擬和測試到大型工業裝置部署的關鍵一步。在德國航空航天中心（DLR）風能研究園WiValdi的框架下，它能夠在真實的天氣和運行條件下開展面向應用的研究和開發，DLRBLR的框架下，它能夠在真正的天氣和運行條件下進行面向應用的研究和開發，DLRBLR 商業工程師
該系統本身也是一個研發專案：與市售風力渦輪機不同，德國航空航天中心（DLR）團隊專門設計了OPUS 3的關鍵零件，以滿足實驗研究的需求。為此，他們對部件進行了改造，部分預組裝，並使用多輛重型運輸車將所有部件運送到克魯門代希。塔架重約80噸，由兩個依序豎立並用螺栓連接的部分組成。它支撐著一個重約30噸的機艙，機艙內裝有由齒輪箱和發電機組成的驅動系統。轉子輪圈重約15噸。三個轉子葉片就安裝在輪轂上，每個葉片長25米，重2.5噸。
在施工階段就已經進行了研究
OPUS 3 的轉子甚至在啟動之前，這台新型風力發電機就已經提供了首批科學數據。研究人員在安裝機艙之前，即建造過程中，測量了塔筒在風中的振動特性。此時，塔筒頂部尚未承受機艙的重量，改變了塔筒結構的振動特性。這些測量旨在幫助更好地了解風力發電機組裝過程中的特定條件。鑑於風力發電機尺寸的不斷增大，這一點尤其重要：深入了解安裝過程中的關鍵振動條件有助於更好地規劃未來的施工流程，降低風險，並為模擬這些零件提供關鍵數據。
更多項目已在德國航空航天中心 (DLR) 內部以及與工業界和科研界的合作中啟動。這些項目包括研發和測試高柔性轉子葉片。此類技術旨在幫助未來的風力渦輪機更輕、更有效率，同時更好地應對其所承受的應力。
風能未來的三重奏
OPUS 3 風力發電機組是對已於 2023 年建成的 OPUS 1 和 OPUS 2 兩颱風力發電機組的補充，進一步拓展了德國航空航天中心 (DLR) 風能研究園 WiValdi 的能力。這兩台大型風力發電機組，每台容量達數兆瓦，配備了完善的測量技術：約 2000 個感測器分佈在從基礎到葉片尖端的各個位置，有的安裝在測量桅杆上，有的則散佈在風場各處。這些感測器用於記錄負載、流量、振動以及風力發電機組之間的相互作用等數據。它們共同提供了全球獨特的豐富數據，有助於更好地了解風能及其所有影響因素，從而提高風能的效率、經濟性和靜音。
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OPUS 3 是位於克魯門代希的德國航空航天中心 (DLR) 風能研究園區 WiValdi 的第三座工廠。
借助模組化風力渦輪機 OPUS 3，位於克魯門代希的德國航空航天中心 (DLR) 有機會在實際運作條件下測試新的組件和技術。