智能風機葉片或將提高風電效率

    近日，美國普渡大學和能源部桑迪亞國家實驗室的研究人員開發出了一種新技術，利用傳感器和計算軟件可持續監測風機葉片所受應力，從而通過調節風機以適應快速變化的風力環境來提高發電效率。這一研究也是開發更智能風機結構工作的一部分。研究由美國能源部資助。
    試驗在美國農業部位于德州Bushland的農業研究服務實驗室的一架試驗風機上開展。在安裝葉片時，工程師們將單軸和三軸加速計的傳感器嵌入風機葉片中，通過自動調節葉片槳距以及給發電機發出正確指令，智能系統傳感器可更好地控制風機轉速。傳感器可以測量兩種類型的加速度，即動態加速度和靜態加速度，這對于精確測量兩種類型加速度從而預計葉片承受的應力是必不可少的；傳感器數據還可以用來設計適應性更強的葉片：傳感器能夠測量不同方向產生的加速度，這對于精確地表征葉片的彎曲度和扭曲度以及靠近葉尖處的微小振動（通常這種振動會產生疲勞作用并可能給葉片帶來損害）很有必要。
    研究結果顯示，利用三組傳感器和White開發的評價模型軟件，可以精確地顯示出葉片所受應力。普渡大學和桑迪亞實驗室已就該技術進行了臨時專利申請。進一步的研究仍在進行中，研究人員期望將他們開發的系統用于下一代風機葉片中。相對于傳統葉片，新型葉片的曲度更大，從而對這種技術的應用帶來了更大的挑戰。研究人員表示，最終目的是將傳感器數據反饋給控制系統，精確調節各部件以優化效率。這一設計還能夠通過為控制系統提供關鍵及時的數據，提高風機可靠性，從而預防強風給風機造成的災難性后果。