1955年7月:英国第一台并网风力涡轮机

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1955年工程师重游奥克尼,参观了英国第一个并网涡轮机——科斯塔黑德

T目前,英国有7063台陆上风力涡轮机在1529个项目中运行,总运营能力为12GW。这些数据来自RenewableUK,该公司估计目前的海上风电装机容量为7.1GW,如果海上风电开发商获得新的海底使用权,这一数字将会增长。

风力涡轮机

定义这种可再生能源形式的风力涡轮机也越来越大。今年3月,通用电气可再生能源公司推出了12MW的Haliade-X,这是一个260米高的海上涡轮机,能够为16,000个欧洲家庭提供足够的能源,在一个750MW配置的风电场中增加到100万个家庭。在陆地上,该公司于2017年9月宣布了4.8兆瓦的风力涡轮机,配备了158米的转子和最高240米的叶顶高度。

风力发电机可以追溯到1887年詹姆斯·布莱斯(James Blyth)的电池充电机,它被安装在这位电气工程师在苏格兰玛丽柯克(Marykirk)的度假家中。近70年后,工程师从奥克尼大陆的科斯塔黑德得到消息,John Brown and Co (Clydebank)为苏格兰北部水电委员会建造了约100千瓦的风力发电机。

这不是工程师这是他第一次接触机器。1950年,该杂志收到通知,风车已下了订单,到1955年,全部细节已被披露。

风力发电的批评者经常会问,当风停止吹时,电力从哪里来——这个问题在科斯塔黑德被认为几乎无关紧要,因为风速超过125英里/小时,而且“相对缺乏平静的日子”。在风速为每小时30英里或以上的情况下,可达到100千瓦的发电目标。

“这意味着叶片直径为60英尺,但后来‘额定风速’增加到35英里/小时,使叶片直径减小到50英尺,”写道工程师

与后来的机器一样,科斯塔黑德风车被设计成全自动运行,“因此它应该可以长时间完全无人看管”。它由一个三叶螺旋桨和机舱组成,机舱安装在离地面78英尺高的七吨重的铁塔上。通过升级式变速箱,轮毂转速可从130rpm提高到750rpm,用于驱动发电机。机舱的偏航是通过将其安装在销钉轴上,并由电动机以低速驱动牛圈和小齿轮转动来获得的。

与今天的玻璃和碳纤维复合叶片不同,Costa Head的三个叶片由一个压缩的层压木梁组成,配有云杉肋骨,覆盖3/32英寸红木胶合板皮肤,并用塑料保护。

“每个臂内都有固定和移动的活塞,用于改变叶片的倾角。”工程师报道。这是在伺服调速器的液压控制下完成的,运动通过扭矩管和Hardy-Spicer联轴器传输到位于轮毂臂末端的象限箱。”

我们的记者补充说,每个叶片根部都由一个快速释放的叉连接到一个万向节上,允许叶片在速度上“锥”和“拖动”,这有助于避免根部的过度弯曲应力。

“当刀片处于静止状态时,这个接头会自动锁定,以固定刀片。”工程师写道。“叶片在铰链上的运动由液压阻尼器控制,以防止过度振动。”

一个安装在机舱顶部的小型“飞行员”风车控制着风车的启动和停止。为了防止涡轮机被突然的一阵风启动,先导风车在几分钟内平均风速。

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