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【题  名】 比美国帝国大厦还高的风力发电机即将问世!

【出  处】 风电头条

【日  期】 2017.07.05

【作  者】 /

【关键词】 新闻资讯 科研信息 美国 风能产业 发电量

【正  文】

 
    美国风能产业飞速发展。过去9年,该国可再生能源的总量增长了3倍多,其中风能和太阳能占多数。现在,他们计划利用更多的风能,而降低其成本的最佳方式之一是建造更大的风力发电机。这正是由弗吉尼亚大学研究人员带领的包括6个机构在内的联合团队正在设计全世界最大的风力发电机的原因,该风力发电机机高500米,比美国帝国大厦还高约57米。
  风机的发电量取决于规模和高度,其电力一般在1到5兆瓦之间,位于较高电量一端时,它们足以为1100户人家提供电量。随着发电规模的变化,现在的风机高度通常在70米,其叶片长约50米,比15至20年前大多了。“使用更大规模的风力发电机的原因与经济有很大关系”,纽约州立大学布法罗分校机械与航空航天工程学院助理教授John Hall解释说,原因之一是大型叶片的发电量更大、在较高海拔时更加稳定,因此成本效益更佳。为此,该巨型风力发电机项目负责人、能源部高级研究计划局的Eric Loth说,用更高的风力发电机能够“捕集更多能量”。
  风能专家表示“越大越好”还有另外一个原因:更长的叶片还能更有效地捕捉风能,而更高的塔楼则能拥有更长的叶片。风力发电机的电量与其“扫略面积”——风机叶片旋转所覆盖的区域——直接相关,马萨诸塞大学罗威尔分校风能中心主任、机械工程师Christopher Niezrecki解释说。这一关系并非线性的,如果叶片长度加倍,Niezrecki解释说,一个风力发电系统将能产生4倍的能量。他指出,更大风力发电机的“切入”速度——它们能够开始产生能量时的风速——也较低一些。
  Loth团队计划设计一个拥有200米长度叶片的50兆瓦风电发电系统,如果能够成功,该风力发电机的能量将会比现有设备强10倍。不过科学家并不打算仅扩大传统设计的规模,他们想改变的是风力发电机的结构。风力发电机通常有三个叶片,但是为了减轻风机重量并降低成本,这个超大风力发电机将叶片数量缩减到两个。Loth说,减少叶片的数量通常会让一个风力发电机降低效率,但他所在团队正在利用一个先进的风机气动设计,该设计可以在很大程度上弥补相应的损失。
  



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