據(jù)美國《大眾科學(xué)》報道,美國通用電氣公司(GE)日前正在研制新一代的近海風(fēng)機。依托創(chuàng)新設(shè)計和獨特制作工藝,這種風(fēng)機能夠在提升效率的同時降低維護(hù)成本,每臺風(fēng)機的功率可達(dá)4000千瓦,可為1000戶家庭供電,預(yù)計將于2012年投放市場并接入美國電網(wǎng)。
美國沿海地區(qū)的風(fēng)力資源非常豐富。數(shù)據(jù)顯示,若該區(qū)域的風(fēng)能可被充分利用,可滿足“四個美國”的能源需求。但是鑒于風(fēng)電的不穩(wěn)定性,實現(xiàn)風(fēng)能的大規(guī)模使用必須要在風(fēng)機上下功夫。目前世界各地風(fēng)機制造商的試驗工作按技術(shù)可兩為兩類:一是把葉片做得更長,以盡可能多地捕捉風(fēng)力;二是簡化傳動裝置(包括開發(fā)新型發(fā)電機),以降低日后昂貴的維修成本。二者往往難以兼顧,甚至是“此消彼長”。通用電氣公司即將推出的這款風(fēng)力發(fā)電機,則融合了兩者的優(yōu)點。
眾所周知,風(fēng)機葉片越長,就能捕捉到更多的風(fēng)力,因此風(fēng)機制造商總是希望能夠讓葉片盡可能地長一些。但過長的葉片也會更重、更容易變形,大風(fēng)帶來的推力會導(dǎo)致風(fēng)葉扭曲,甚至?xí)八怼R虼耍ㄓ秒姎夤驹O(shè)計出了一種特別的風(fēng)葉,它會隨著風(fēng)力的加大而向后扭轉(zhuǎn),最大可以彎曲約8英尺。當(dāng)強風(fēng)吹到風(fēng)葉的尖端時,葉片會沿著弧線輕微地扭轉(zhuǎn),從而“甩掉”大風(fēng)的沖擊,但仍可捕捉到大部分的風(fēng)力。
GE研發(fā)的輕型風(fēng)葉長176英尺,比普通風(fēng)機長了近40%,但形狀更加符合空氣動力學(xué)原理,捕捉的風(fēng)力也比普通風(fēng)機多出25%。這種風(fēng)葉在關(guān)鍵部位用輕質(zhì)、高強度的碳纖維替代了傳統(tǒng)的玻璃纖維,結(jié)果是重量更輕而強度卻增加了。風(fēng)機內(nèi)部還安裝有一個風(fēng)向傳感器,它會根據(jù)采集的數(shù)據(jù)調(diào)整風(fēng)機的方向,讓葉片始終面對來風(fēng)。
在輸電線路方面,該風(fēng)機利用整流裝置穩(wěn)定電流的變化頻率,通過變壓器把690伏特的電壓提升到超過2.2萬伏特,大幅提高了電流長途輸送的效率。此外,為了最大限度地根據(jù)風(fēng)速變化提升發(fā)電效率,這種新型風(fēng)機上的控制器每秒都能對每一片風(fēng)葉進(jìn)行任意角度的調(diào)整,甚至可以指揮風(fēng)葉避開危險性大的強風(fēng),防止功率過載或硬件受到損壞。
目前GE研制的風(fēng)葉和傳動系統(tǒng)分別在荷蘭和挪威接受測試。
美國通用電氣公司研制新一代近海風(fēng)機
時間:2010-04-20
來源:GE 智能平臺
導(dǎo)語:據(jù)美國《大眾科學(xué)》報道,美國通用電氣公司(GE)日前正在研制新一代的近海風(fēng)機。
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