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领先的风力涡轮机制造商正在竞相制造更大、更强大的海上机器。传动系统配置通常使用永磁同步发电机 (PMSG)，要么是直接驱动配置，要么与变速箱耦合。随着对关键稀土磁体的需求不断增加，新的发电机技术正在涌现，以确保稳定和安全的供应链。我们评估了三种不同的径向磁通同步发电机拓扑结构，这些发电机采用稀土含量减少或不含有稀土的高磁场磁体：直接驱动内部 PMSG (DD-IPMSG)、结合中速变速箱和 PMSG (MS-PMSG) 的齿轮传动系统和直接驱动低温超导发电机 (DD-LTSG)。我们在更大的完整涡轮机设计框架内为每种技术开发了一个概念设计模块。这为标称功率为 15-25 MW 的技术提供了最公平的比较，这些技术代表了下一代海上风力涡轮机。分析表明，如果各项技术的运营支出 (OpEx) 保持不变，则 MS-PMSG 可实现最低的 LCOE，与 DD-IPMSG 相比可降低高达 7%。DD-LTSG 还可使固定底部风力涡轮机的 LCOE 值降低 2%–3%，浮动平台的 LCOE 值降低 3%–5%。然而，结果对 OpEx 假设很敏感，仅仅增加 10% 就会导致结论发生变化。
超过 15 MW
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