世界最大风力涡轮机将比帝国大厦还高

日期:2019-10-14编辑作者:化工塑胶

随着全球变暖日益严峻,许多国家都将风力发电作为一种清洁环保的发电方式,来替代传统方式发电或者核能发电。不过早期的风力涡轮机在现在看来发电效率已经明显不足,而提高风力涡轮机发电效率的最好方法就是将发电塔造的更高,涡轮机叶片造的更大。通用电气开发出了一种能让小型低效的风力涡轮机升级成更大型更高效的风力涡轮机的方法,通过对叶片做外科手术--为叶片加上塑料部件来扩展叶片。

世界最大风力涡轮机将比帝国大厦还高

通用电气GE公司援引了一份环境科学与技术的文件,称提高风力涡轮机的效率关键就是把发电塔建造的更高,让转子部分的叶片更长。通过这种方式,比起成比例地提高装机重量,风力涡轮机更能提高单位输出电量。该文件指出,遵循该方法,商用风力涡轮发电机的平均尺寸在过去三十年内从50英尺增加到了500英尺。

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这样问题就来了,虽然新设计出的风力涡轮机可以提供大规模高效的发电效率,但如何处理陈旧低效的老风力发电设备?毕竟这些风力涡轮机也不便宜。

巨大而灵活的叶片将会像启发它们的棕榈树叶一样随着暴风弯曲起伏。 图片来源:Wolfgang Kaehler Getty Images

通用电气GE公司提出的方案就是避免更换涡轮机,而是通过改造叶片扩展成大型高效的涡轮机。听起来似乎很简单,但是由于叶片是由复合材料建造而且叶片形状如战斗机机翼般精密,该改造工程必须十分小心翼翼地进行。如下视频中,通用电气团队使用一种方法将120英尺的叶片对半切割,然后植入一个23英尺长的扩展部分,并严密贴合该叶片的原始曲线。据通用电气称,通过该方法改造的风力涡轮机可以提高20%的电量输出,即使是在更低风速的情况下。改造前的部件经过600万次循环,改造后的部件仍然符合国际电工委员会的标准,无论是静态测试和疲劳测试。

美国风能正在上涨,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,产业界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涡轮机。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涡轮机的原因,该涡轮机高500米,比美国帝国大厦还高约57米。

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