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分布式风电的未来——无叶片风机

??发布日期:2016-5-31

看到了吗?上面没有叶片。这种“风柱”(该公司更喜欢称之为“桅杆”)利用了风的一种效应——在数十年的时间里,这种效应曾是建筑师和工程师面临的严重问题。



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当风碰到建筑物并在其表面流动时,气流会发生变化,并在自己的尾端产生循环涡流。这就是“涡旋脱落效应”(vortex shedding effect),它所产生的涡旋正是Vortex Bladeless用来发电的东西。如果我的解释无法让你满意,你可以到维基百科(Wikipedia)查看完整解释,然后再回来阅读剩下的内容。


如果你还在这里,Vortex Bladeless给出了一个关于涡旋的经典例子,它可以让你立刻明白是怎么回事:1940年在投入使用3个月后即坍塌的塔科马海峡吊桥。视频中展示了这座桥梁起伏摇摆的情景,并最终呈现出非常戏剧性的涡旋脱落效应。非常强大的东西。在这次坍塌事件之后,工程师立刻改变了设计和建造桥梁的方式。


Vortex Bladeless工程师所做的并不是避免这种空气动力失稳现象,而是借助涡旋脱落效应,对它引起的摆动加以利用,从而获取能量。桅杆被设计为在风中来回摆动,那跟《随风飘舞》(Blowing in the Wind)可不是一回事。正如你可以在图片中看到的,这不是平常那种风力涡轮机。它的组成部件包括:一根固定的桅杆,一台发电机(它没有彼此连接的活动部件),以及半刚性的玻璃纤维圆柱体。发电机是一套由磁耦合装置组成的系统,这意味着它没有需要润滑的齿轮,而整个系统只需要较少的维护保养。


据大卫˙苏瑞尔˙普弗特(David Suriol Puigvert)称——他是Vortex Bladeless三名联合创始人之一——一套Votex系统的成本要显著低于传统风力涡轮机。该公司公开声称,其系统的维护成本要比传统风力涡轮机低80%,而制造成本要低出53%。较低的维护和制造成本综合起来,这让Vortex系统的每千瓦时发电成本变得更低。


除了比风力涡轮机具有更少的碳足迹,Vortex声称能够进一步减少伤害。由于没有旋转的叶片,它就不会以绿色能源之名绞杀鸟类的性命。此外,没有叶片还意味着其他一些事:低得多的噪音。


美中不足的是,尽管这项技术已经是一种成熟的概念,它目前还在接受实地测试和调整。这意味着,我们距离Vortex发电还有大约一年时间。在开始的时候,Vortex Bladeless的联合创始人把目光投向了大型发电设备。那仍然是该公司的长期目标,而短期目标则是一款4千瓦的Vortex发电机,它高约13米(约合40英尺),重量在220磅左右。Vortex Bladeless希望把这款发电机跟太阳能发电系统组合起来使用,其目标受众是没有接入电网或希望脱离电网的家庭用户。该公司还在开发一款100瓦的发电机,它的高度将只有3米左右(约合9英尺),重量约为22磅。Vortex Bladeless认为,这款名为Vortex Atlantis的产品将能在未接入电网的地区使用,为第三世界/发展中国家那些缺乏电力的村庄供电。跟之前那款产品一样,它将跟太阳能发电系统组合使用。预计再过大约一年时间,这些设备就能上市销售。此外,Vortex Bladeless预计在约3年之后向市场推出一款1兆瓦的发电机。


如果该系列风机研发成功,风电行业的历史将就此改写。


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