英國發(fā)明革命性V型風(fēng)電機(jī) 產(chǎn)生電力可達(dá)10兆瓦

照片中作螺旋式運(yùn)動的風(fēng)力發(fā)電機(jī)能產(chǎn)生10兆瓦的電力

    據(jù)英國《每日郵報》報道，英國工程師設(shè)計了一種新穎的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其繞軸旋轉(zhuǎn)的兩張葉片頂點(diǎn)之間的距離接近900英尺（約274.32米），產(chǎn)生的電力高達(dá)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(fēng)力場建設(shè)的打算之后，此款設(shè)計的消息也不脛而走。

    風(fēng)能（Wind Power）工程公司在開發(fā)此款革命性風(fēng)力發(fā)電機(jī)的時候，得到了Grimshaw事務(wù)所設(shè)計師和克蘭菲爾德大學(xué)學(xué)者的技術(shù)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(shè)計的技術(shù)人員說，他們有望能生產(chǎn)出發(fā)電量達(dá)到20兆瓦及以上的渦輪機(jī)。

    傳統(tǒng)的風(fēng)力渦輪機(jī)的設(shè)計思路是，直徑越大產(chǎn)生的電力也越大，但隨之也會讓機(jī)身不堪重負(fù)，現(xiàn)在工程師們把目光投向?qū)鹘y(tǒng)設(shè)計的革新，提升它們的工作效率。此款風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(jié)實(shí)而固定的‘帆’。當(dāng)風(fēng)從上方吹過時，這些‘帆’會像空氣翼板一樣舞動，帶動發(fā)電機(jī)以每分鐘3圈的速度旋轉(zhuǎn)。第一臺新式風(fēng)力發(fā)電機(jī)已經(jīng)指日可待，預(yù)計到2013年便可投入商業(yè)運(yùn)營。

    此外，還有不少公司也加入到這場競爭中，他們希望設(shè)計出能產(chǎn)生高達(dá)10兆瓦電力的風(fēng)力渦輪機(jī)。Clipper風(fēng)能公司已經(jīng)對外宣布了建造大型布里坦尼婭（Britannia）風(fēng)力渦輪機(jī)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(qū)上空。

這張圖表對比了研發(fā)中各種風(fēng)力渦輪機(jī)不同的高度

    英國克蘭菲爾德大學(xué)是研制風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基地，負(fù)責(zé)海上工程的費(fèi)爾嘉•布倫南介紹說，為克服成本障礙而提升傳統(tǒng)陸上風(fēng)力渦輪機(jī)技術(shù)，確實(shí)會遇到一連串的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，尤其在減輕風(fēng)葉的重量方面，因為風(fēng)葉每旋轉(zhuǎn)一周都要經(jīng)受逆向疲勞周期的考驗。當(dāng)葉片旋轉(zhuǎn)時，它們的重量總是向下的，這給整個結(jié)構(gòu)施加了不斷在變化的壓力，其周期隨旋轉(zhuǎn)而重復(fù)，每分鐘高達(dá)20次。為了減少疲勞應(yīng)力，葉片的厚度必須增加，這進(jìn)而會導(dǎo)致葉片自重的提高。這些問題在設(shè)備制造過程中始終要加以考慮。此外，傳動系統(tǒng)的框架必須牢靠，足以支撐塔頂發(fā)動機(jī)艙內(nèi)那些沉重的部件，否則系統(tǒng)之間會發(fā)生偏移，支撐結(jié)構(gòu)也將面臨極其大的動態(tài)推力和彎曲應(yīng)力，這些問題還會因水深的增加而被放大。

    風(fēng)能有限公司的西奧•博德說：“海上是獲取風(fēng)能的理想之地，但是工作環(huán)境卻極其險惡。美國研發(fā)縱軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)項目的技術(shù)人員始終把這門技術(shù)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(fēng)力發(fā)電場 253座，海上在建的有12座。