1973年第一次石油危機后,風能進入了新的發(fā)展階段,丹麥、德國、瑞典、英國、美國等國家爭相設計更大的風輪機。1979年,丹麥的開發(fā)人員成功建造了兩臺630MW的風輪機,一臺變距型、一臺失速型。DWIA表示:“在很多情況下,它們與海外更大型的風輪機面臨著相同的命運。風輪機變得越來越昂貴,因此高能源價格成為抵制風力能源的關鍵論據(jù)。”
牙海岸附近共同測試了一臺2MW浮動式風輪機,并預計于今年秋天開始運行。據(jù)報道,WindFloat技術可減少海浪和渦輪產(chǎn)生的運動,并可利用超過50m深海水中的風能
除了風輪機的設計發(fā)展進程(目的是提高效率并降低成本)之外,能源供給基礎設施其他方面的發(fā)展也將對風能的應用產(chǎn)生影響。更智能化電網(wǎng)的發(fā)展將有助于順利整合和調(diào)度大、小規(guī)模的風能發(fā)電,同時未來電網(wǎng)的重要組件將更廣泛地用于能量存儲。
現(xiàn)在,大多數(shù)現(xiàn)代風輪機的設計依然是根據(jù)轉子葉片的轉軸配置進行分類。主要類型有兩種:水平軸風輪機(HAWT)和垂直軸風輪機(VAWT)。當前運行的90%以上的風輪機為HAWT設計。Rigoberto Chincilla博士是東伊利諾伊大學的應用工程及技術副教授,根據(jù)他的觀點,目前HAWT主導市場的一個主要原因是,葉片布局可以完全和風力發(fā)生作用,這極大地提高了現(xiàn)代HAWT的功率系數(shù)。
但Rigoberto Chincilla博士表示,HAWT也有幾個不利因素。一個共同點就是噪音較大。寬波段噪音(主要來自于空氣動力現(xiàn)象,如葉片、輪轂和塔周圍的氣流)和音調(diào)噪音(主要來自于機械組件的振動)可產(chǎn)生58dBA(略高于環(huán)境噪音)至108dBA(相當于波音707或DC-8飛機著陸前1海里的聲音)范圍的聲壓級。另一個缺點是HAWT看上去有些礙眼。
HAWT在技術上還存在三個主要限制。正如Chinchilla博士發(fā)表的一篇文章所述,HAWT不能承受城市環(huán)境中的紊亂氣流,而且也不能承受高風速,因為大型渦輪必須隨風偏搖(轉動)葉片,并在風速達到時速55英里(mph)左右時進行制動。
研發(fā)團隊利用目前世界上最先進的感應技術和無線傳輸技術,包括自動控制技術,實時對風力發(fā)電渦輪機的旋轉組件進行監(jiān)控,實現(xiàn)了系列諸如聲音檢測、機械振動、扭矩感應、油溫傳感和油粒子計數(shù)等檢測技術的整合,從而實時有效地監(jiān)控渦輪機變速箱、發(fā)電機軸承、偏航系統(tǒng)和葉片組件的運行狀況,避免風力發(fā)電渦輪機發(fā)生重大意外故障。