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[多图]非同寻常的塔式反向旋转浮动风力涡轮机将在挪威投入测试
发布日期:2023-11-02 16:02:13  稿源:cnBeta.COM

一种极具创新性的涡轮机即将在挪威投入测试,这种涡轮机可以将海上风力发电的成本降低一半。这台 19 米(62 英尺)、30 千瓦、反向旋转的垂直轴涡轮机是一种设计原型,可以扩展到前所未有的尺寸和功率。

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大多数风力涡轮机看起来就像一根棍子上的螺旋桨,但一旦你把这个概念带入深海(世界上绝大多数最好的风力资源都在深海)并将其放大,这种设计就越来越不合理了。所有的重物都在顶部,头重脚轻,因此要建造和维护一个不会在风中倾覆的浮动版本既困难又昂贵。

正因为如此,World Wide Wind(WWW)公司的反向旋转 VAWT 才是一个令人着迷的替代方案。所有的重型发电机都安装在底部,事实上,是安装在水下,低于涡轮机的浮桥。这就在底部增加了足够的重量,使整个设备不会顶入水中,只需要一套系泊锚。

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反向旋转浮动 VAWT 剖析 图/World Wide Wind

发电机的转子和定子随后连接到一对垂直轴涡轮机上,每个涡轮机都有三个叶片,与塔架主轴成 45 度。下部涡轮机朝一个方向旋转,上部涡轮机则朝另一个方向旋转,上部涡轮机安装在下部涡轮机中间的一根杆上。

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叶片简单而固定,可以从风力中获取大部分有用的扭矩,就像帆船一样。

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WWW首席技术官汉斯-伯恩霍夫(Hans Bernhoff)在去年的一次采访中告诉我们:"只有在直接逆风或直接顺风的情况下,它才不会追上速度。当垂直轴叶片旋转时,它或多或少会在 360 度的 300 度上获得扭矩"。

发电机的阻力可以通过微秒管理来控制涡轮机的速度。因此,无论风向如何,浮动双VAWT都会被动地倾斜到最佳角度,两个涡轮机开始朝相反的方向转动,从而有效地将"定子"中"转子"的转动速度提高一倍。

前 WWW 首席执行官特龙-卢达尔(Trond Lutdal)告诉我们:"可以认为这是一种将发电量增加一倍的方法,也可以认为是一种将发电机成本降低一半的方法。因此,它的成本更低,可扩展性更强,而且任何维护都是在底部进行,而不是在数百英尺高的空中。"

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这种风塔可以扩展到前所未有的规模和功率。

风对结构产生的扭力被两个相反的旋转有效中和。此外,每个转子的锥形扫描降低了叶片尖端的速度,并减少了后面产生的尾流效应,因此在实际的风力发电场中,该公司表示它们可以部署在更近的距离,从给定的区域产生更多的能量,并减少连接电缆。

WWW 公司表示,利用一些有趣的材料选择,该公司看到了将这些设备扩展到 400 米(1312 英尺)高的清晰路径,届时单个塔架可产生 40 兆瓦的巨大能量,几乎是世界上最大风力涡轮机能量的两倍,更重要的是,到 2027 年,它可将海上风力发电的平准化能源成本(LCoE)大幅降至 50 美元/兆瓦时以下,这还不到普通水平轴塔架成本的一半。

因此,它们的前景非常令人兴奋,也非常引人入胜,这也是为什么我们很高兴地听说该团队已经与挪威最大的工业建筑集团之一 AF Gruppen 签署了一份协议,开始测试一个小规模的原型。

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AF Gruppen 公司与 World Wide Wind 公司签署了一项协议,将对该设备的第一台原型机进行测试。

19 米长的样机将在 AF 位于瓦茨的环境基地进行测试,该基地坐落在挪威东南海岸美丽得令人心碎的峡湾岸边的深山中。这正是斯拉尔蒂巴特法斯特最伟大、最复杂的作品。

该公司表示,下一个原型机将是更大的1.5兆瓦试验机,计划于2025年初开始测试,并希望在2030年前推出24兆瓦的商用涡轮机,如果今天推出,这将是世界上最大的海上涡轮机。

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WWW 新任首席执行官比约恩-西蒙森(Bjørn Simonsen)在一份新闻稿中说:"我们非常荣幸能与 AF Gruppen 合作测试我们的第一台原型机。我们非常感谢 AF 团队迄今为止给予我们的支持,也非常感谢他们让我们使用他们在 Vats 的院子进行测试。"

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