英國發明革命性V型風電機 產生電力可達10兆瓦

照片中作螺旋式運動的風力發電機能產生10兆瓦的電力

    據英國《每日郵報》報道，英國工程師設計了一種新穎的風力發電機，其繞軸旋轉的兩張葉片頂點之間的距離接近900英尺（約274.32米），產生的電力高達10兆瓦。在英國能源部長克里斯•胡尼提出要在英國大力增加風力場建設的打算之后，此款設計的消息也不脛而走。

    風能（Wind Power）工程公司在開發此款革命性風力發電機的時候，得到了Grimshaw事務所設計師和克蘭菲爾德大學學者的技術支持，同時也獲得勞斯萊斯、奧雅納、英國石油和殼牌等著名公司的鼎力相助。參與設計的技術人員說，他們有望能生產出發電量達到20兆瓦及以上的渦輪機。

    傳統的風力渦輪機的設計思路是，直徑越大產生的電力也越大，但隨之也會讓機身不堪重負，現在工程師們把目光投向對傳統設計的革新，提升它們的工作效率。此款風力發電機有兩條‘手臂’，直接從基座伸出，形成一個V字型，‘手臂’的頂端是結實而固定的‘帆’。當風從上方吹過時，這些‘帆’會像空氣翼板一樣舞動，帶動發電機以每分鐘3圈的速度旋轉。第一臺新式風力發電機已經指日可待，預計到2013年便可投入商業運營。

    此外，還有不少公司也加入到這場競爭中，他們希望設計出能產生高達10兆瓦電力的風力渦輪機。Clipper風能公司已經對外宣布了建造大型布里坦尼婭（Britannia）風力渦輪機的計劃，屆時這座將近600英尺（約183米）的高塔將屹立在北海地區上空。

這張圖表對比了研發中各種風力渦輪機不同的高度

    英國克蘭菲爾德大學是研制風力發電機的基地，負責海上工程的費爾嘉•布倫南介紹說，為克服成本障礙而提升傳統陸上風力渦輪機技術，確實會遇到一連串的嚴峻挑戰，尤其在減輕風葉的重量方面，因為風葉每旋轉一周都要經受逆向疲勞周期的考驗。當葉片旋轉時，它們的重量總是向下的，這給整個結構施加了不斷在變化的壓力，其周期隨旋轉而重復，每分鐘高達20次。為了減少疲勞應力，葉片的厚度必須增加，這進而會導致葉片自重的提高。這些問題在設備制造過程中始終要加以考慮。此外，傳動系統的框架必須牢靠，足以支撐塔頂發動機艙內那些沉重的部件，否則系統之間會發生偏移，支撐結構也將面臨極其大的動態推力和彎曲應力，這些問題還會因水深的增加而被放大。

    風能有限公司的西奧•博德說：“海上是獲取風能的理想之地，但是工作環境卻極其險惡。美國研發縱軸風力發電機項目的技術人員始終把這門技術看得非同一般，因為大海不但廣闊、兇險，而且不是那么容易控制。”英國目前有陸地風力發電場 253座，海上在建的有12座。