美國弗吉尼亞大學團隊擬研發全球最大風力渦輪機塔高500米

2017-06-28 10:38:49 云南低碳經濟網　作者：轉轉　點擊量：評論 (0)

在過去的九年里，美國可再生能源發電量增長了2倍多，風能和太陽能為主要新能源驅動。企業如果想更大程度的降低風力發電成本，那么最好的辦法就是建造更大的渦輪機。目前市場上見到的渦輪機大多數都是標準的70米風

在過去的九年里，美國可再生能源發電量增長了2倍多，風能和太陽能為主要新能源驅動。企業如果想更大程度的降低風力發電成本，那么最好的辦法就是建造更大的渦輪機。目前市場上見到的渦輪機大多數都是標準的70米風電塔，葉片長度約50米的樣子。為了追求更低的清潔能源發電成本，弗吉尼亞大學研究人員領導的6個機構組成的聯盟正在設計全球最大的風力渦輪機，高度為500米，比帝國大廈還高50多米。

從經濟學的角度來講，塔的高度越大，使用的渦輪機葉片就大，葉片越大能夠捕捉到的風就更穩定有效。實踐證明，渦輪機的發電能力與它的清掃區(葉片旋轉所覆蓋的圓形區域)有關，如果渦輪機葉片長度增加1倍，系統就能夠產生4倍的能量。

SUMR項目概念(圖：Chao Qin)

該團隊計劃設計一個50兆瓦的系統，該系統將擁有500米的風力發電塔，和兩個長達200米的葉片(常規的風力渦輪機葉片為3個)，該團隊想通過從根本上改變渦輪機的結構來降低結構重量和建造成本，如果該項目研究成功單塔發電能力將超過現有設備的10倍。理論上，減少葉片的數量會降低渦輪機的發電效率，該團隊使用了一種先進的空氣動力設計，通過該新型設計來彌補這些能量的損失。

該團隊表示，這種大型渦輪機至少要安裝在離岸80公里的地方，這些地區首先風力大，其次噪音污染小，不會影響到陸地上居民的生活。考慮到海上颶風的因素，該團隊對渦輪機的結構制定了一個新的設計方案。自然界有有種植物叫：棕櫚樹。這種植物非常高，但結構很輕，如果風吹得很猛，樹干就會彎曲。該團隊將按照這種思路，設計一種新型概念風力渦輪機，以使其具備更大的靈活性。

該團隊在設計中，將兩個葉片設計與渦輪塔的下風處，有點像棕櫚樹，葉片會隨著風向的改變而改變形狀，當葉片以順風的角度向后彎曲時，葉片會適應高速，并開始折疊，所以它們的動力力就會減弱，因此不需要使用更重或更強的材料來建造，這樣可以使用更少的材料。這種設計減少了強風將旋轉的葉片彎曲到塔上的可能性，同時也避免了整個結構破壞掉的可能性。