风力发电透露10兆瓦涡轮机设计

2分钟读取

英国风力发电有限公司提出了一个10兆瓦的巨型海上风力涡轮机,模仿旋转的梧桐叶。

“伊甸园”项目背后的国际建筑公司格里姆肖(Grimshaw)透露了这台巨型机器的设计方案,它将沿轴旋转,从叶片到尖端延伸约275米。据信,经过两年的测试,首批涡轮机将于2013- 2014年建成。

航空发电机X设计的公布是一项为期18个月的可行性研究的结论,该研究被称为NOVA项目,由克兰菲尔德大学、Qinetiq、斯特拉思克莱德大学、谢菲尔德大学和风力发电有限公司承担,由顾问工程师和项目经理支持。

NOVA可行性项目的资金由能源技术研究所提供,这是一个由BP、卡特彼勒、法国电力、意昂、劳斯莱斯、壳牌、BP、法国电力、EON、卡特彼勒、英国政府和风力发电有限公司组成的公私合作伙伴关系。

风力发电有限公司并不是唯一一家寻求建造10兆瓦海上涡轮机的公司。今年早些时候,美国风力公司克利伯风(Clipper wind)宣布了在英格兰东北部建造10兆瓦“不列颠尼亚”(Britannia)涡轮机的计划。挪威Sway公司正在开发漂浮式风力涡轮机,这种涡轮机由一根灵活的系绳固定,背对着风。

这些大型涡轮机的主要优势是规模经济,这将是英国开发商考虑的一个重要因素,因为英国希望实现未来的可再生能源目标。

普华永道(PWC)最近的一项分析发现,开发商每年需要筹集高达100亿英镑的资金,才能实现英国到2020年实现15%的能源来自可再生能源的承诺所需的年度推广率。根据普华永道(PWC)的数据,英国将总共需要12吉瓦的海上风电,而2009年全年完成的海上风电装机容量为0.3吉瓦。

在Aerogenerator X的揭幕仪式上,奥雅纳(Arup)能源主管约翰•罗伯茨(John Roberts)谈到了海上风能所涉及的财务挑战。

他说,尽管在海上安装了许多大型风力涡轮机,但深水投资成本增加的问题仍然没有解决,海洋环境中的安全可操作性问题也是如此。“对于海上风力发电的商业可行性和可操作性来说,新想法有巨大的机会。如果海上风力发电要对英国的温室气体减排目标做出‘希望的’贡献,那么更具成本效益的解决方案将是必不可少的。”

克兰菲尔德大学(Cranfield University)海上、工艺和能源工程主管Feargal Brennan教授解释说,虽然扩大传统陆上风力涡轮机技术克服了成本障碍,但它也提出了重大的技术挑战,尤其是叶片的重量,叶片在每次旋转时都会经历完全反向的疲劳循环。

他补充说:“当叶片转动时,它们的重量总是向下拉,对结构施加不断变化的压力,在每次旋转中重复一个循环,每分钟可达20次。”

“为了降低疲劳应力,增加了叶片截面和厚度,这进一步增加了叶片自重。这些问题在整个设备中持续存在。动力传动系统安装必须足够坚固,以支撑塔顶机舱内较重的部件,否则系统可能会错位,支撑结构也会暴露在极大的动态推力和弯曲应力下,随着水深的增加,这些推力和弯曲应力会显著放大。”

风能有限公司的西奥·伯德说,虽然近海是风力发电的理想之地,但环境也极其恶劣。

他补充说:“从事垂直轴项目的美国风能研究人员一直认为这项技术非常适合在海上工作,因为它体积大、难度大,而且易于管理。”“我们非常感谢ETI,它有远见卓识,帮助我们从美国留下的地方重新开始。通过促进像我们这样的项目,ETI延续了英国伟大的工程遗产。”

使今天的设备相形见绌的巨大涡轮机可能是海上风能的未来。点击在这里了解更多。