研究人员受安第斯秃鹰启发改造风力涡轮机 将发电量提高了10%

研究人员受安第斯秃鹰启发改造风力涡轮机将发电量提高了10%加拿大阿尔伯塔大学(UniversityofAlberta)机械工程系的研究人员研究了在风力涡轮机叶片上安装受兀鹰启发的小翼是否也能减少阻力并增加能量生产。风力涡轮机叶片利用空气动力学原理提取风能,并将其转化为电能。但是,如果我们要依靠清洁、可持续的能源生产,就必须确保它们尽可能多地产生能量。通常降低风力发电机效率的是升力产生的诱导阻力。当叶片穿过空气时,其顶部(吸气侧)会形成一个气压较低的区域。叶片下方(压力侧)的高压空气会与上方的低压区域寻求平衡,从而形成叶尖涡流,空气从叶片顶端呈螺旋状流出。涡流使气流向下偏转(下冲),产生诱导阻力。虽然大多数现代飞机都通过使用小翼来减少叶尖涡流的影响,从而降低诱导阻力,但在风能产业中的应用仍处于起步阶段。对装有小翼的风力涡轮机进行的研究表明,小翼可以提高发电量,但其代价往往是延长叶尖,因此很难确定这种改进是直接归功于小翼,还是增加了叶片的润湿面积,即与外部气流接触的面积。为了澄清这个问题,阿尔伯塔大学的研究人员求助于加拿大工业设计公司BiomeRenewables,该公司通过模仿自然创造清洁能源产品,并根据秃鹰的翅膀设计了小翼。Biome为"秃鹰项目"开发了受生物启发的小翼。它长17.6英尺(5.35米),设计用于在生产后加装到风力涡轮机的叶片翼尖上。研究人员利用计算机模拟确定了在样本风力涡轮机上加装Biome翼片对其发电量的影响。BiomeRenewables的秃鹰灵感小翼RahnamayBahambaryetal.CCBY-NC-ND4.0他们发现,增加小翼后,沿叶片跨度方向的吸力面和压力面之间的压力差增大,这反过来又增加了涡轮机的扭矩(绕轴的旋转力)和发电量。发电量平均增加了10%,研究人员认为这归因于小翼引起的空气动力变化,而不仅仅是叶片扫掠面积的增加。尾流研究和发电量的结果表明,这种生物启发设计可以提高风力涡轮机的发电量。该研究发表在《能源》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426062.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1426062.htm

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新发明的单叶浮动风力涡轮机成本减半功率更大世界上大多数最好的风力资源都在近海,海洋太深,一般的固定塔式涡轮机根本无法开发。因此,深海可以为清洁能源做出巨大贡献,同时对居民和野生动物造成的麻烦也比陆上风力发电场少得多。但是,通过固定在海床上的浮动装置来利用海上风能的技术还远未定型,因此,随着一些截然不同的设计在规格表、波浪槽和原型测试中展开激烈的角逐,一场淘金热正在进行中。它们都希望在成本、发电量、成本、寿命、可靠性、成本、制造简便性、安装和维护简便性、成本、成本和成本之间找到最佳平衡点。浮力桶浮筒锚定在海底荷兰Touchwind公司对这一理念进行了有趣的创新......它是围绕一个巨大的单片转子设计的,转子位于一根杆子的末端,杆子垂在一个大桶上,下面挂着一个大浮标。触风公司表示,这一个巨大的双叶片的制造成本大约是传统涡轮机三叶片结构的30%。它不需要任何昂贵的主动叶片间距控制系统,大多数标准涡轮机在风速超过25米/秒(90公里/小时/56英里/小时)时需要停机,而这种涡轮机的额定风速高达70米/秒(252公里/小时/157英里/小时),更少的停机时间等于更多的生产时间和更多的能源。叶片以微微向上的角度固定在桅杆上。风速较低时,桅杆会倾斜,在悬挂浮标的帮助下,叶片可以有效地保持在水面上。但随着风速加快,叶片开始快速旋转,它就会产生升力,就像直升机的主旋翼一样,开始将桅杆拉直。在风速较高时,大叶片会将塔架拉直,将较小的部分暴露在风中因此,在风速较高时,塔架几乎与地平线持平,极大地限制了风加快塔架旋转的能力。在这种情况下,浮标会被托出水面,成为压舱物,抵消主叶片的升力,帮助减少海底锚的压力,防止整个浮标飞走。与许多其他浮动设计一样,它与来风的方向无关,会被动地漂浮起来,随时将自己定位在最佳方向上。触风公司表示,这种设计几乎可以在任何能够处理12兆瓦涡轮机所需的200米(656英尺)长叶片的港口设施中轻松制造,同样也很容易拖到现场,并连接到地锚和电力输出电缆上进行安装。这些设备的制造和从港口部署应该相对简单。该公司已经完成了小规模的陆基和浮动平台原型,并开始扩大测试范围,这要归功于日本航运公司三井物产株式会社(MitsuiO.S.K.Lines)的新投资。Touchwind创始人兼首席执行官RikusvandeKlippe在一份新闻稿中说:"我们已经合作了一年,进一步开发我们的浮动风力涡轮机。直径为6米的转子正在荷兰Oostvoorne湖进行现场测试。有了商船三井公司作为股东和他们的投资,我们可以加快测试计划,证明我们的技术,缩短产品上市时间。"我们不清楚该公司预计何时能实现规模化运营,而且不幸的是,现阶段还没有关于这些动力野兽的平准化能源成本(LCoE)的预测。因此,假设开发和融资工作顺利进行,我们也很难预测其在商业部署中的竞争力。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383633.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1383633.htm

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[多图]非同寻常的塔式反向旋转浮动风力涡轮机将在挪威投入测试大多数风力涡轮机看起来就像一根棍子上的螺旋桨,但一旦你把这个概念带入深海(世界上绝大多数最好的风力资源都在深海)并将其放大,这种设计就越来越不合理了。所有的重物都在顶部,头重脚轻,因此要建造和维护一个不会在风中倾覆的浮动版本既困难又昂贵。正因为如此,WorldWideWind(WWW)公司的反向旋转VAWT才是一个令人着迷的替代方案。所有的重型发电机都安装在底部,事实上,是安装在水下,低于涡轮机的浮桥。这就在底部增加了足够的重量,使整个设备不会顶入水中,只需要一套系泊锚。反向旋转浮动VAWT剖析图/WorldWideWind发电机的转子和定子随后连接到一对垂直轴涡轮机上,每个涡轮机都有三个叶片,与塔架主轴成45度。下部涡轮机朝一个方向旋转,上部涡轮机则朝另一个方向旋转,上部涡轮机安装在下部涡轮机中间的一根杆上。叶片简单而固定,可以从风力中获取大部分有用的扭矩,就像帆船一样。WWW首席技术官汉斯-伯恩霍夫(HansBernhoff)在去年的一次采访中告诉我们:"只有在直接逆风或直接顺风的情况下,它才不会追上速度。当垂直轴叶片旋转时,它或多或少会在360度的300度上获得扭矩"。发电机的阻力可以通过微秒管理来控制涡轮机的速度。因此,无论风向如何,浮动双VAWT都会被动地倾斜到最佳角度,两个涡轮机开始朝相反的方向转动,从而有效地将"定子"中"转子"的转动速度提高一倍。前WWW首席执行官特龙-卢达尔(TrondLutdal)告诉我们:"可以认为这是一种将发电量增加一倍的方法,也可以认为是一种将发电机成本降低一半的方法。因此,它的成本更低,可扩展性更强,而且任何维护都是在底部进行,而不是在数百英尺高的空中。"这种风塔可以扩展到前所未有的规模和功率。风对结构产生的扭力被两个相反的旋转有效中和。此外,每个转子的锥形扫描降低了叶片尖端的速度,并减少了后面产生的尾流效应,因此在实际的风力发电场中,该公司表示它们可以部署在更近的距离,从给定的区域产生更多的能量,并减少连接电缆。WWW公司表示,利用一些有趣的材料选择,该公司看到了将这些设备扩展到400米(1312英尺)高的清晰路径,届时单个塔架可产生40兆瓦的巨大能量,几乎是世界上最大风力涡轮机能量的两倍,更重要的是,到2027年,它可将海上风力发电的平准化能源成本(LCoE)大幅降至50美元/兆瓦时以下,这还不到普通水平轴塔架成本的一半。因此,它们的前景非常令人兴奋,也非常引人入胜,这也是为什么我们很高兴地听说该团队已经与挪威最大的工业建筑集团之一AFGruppen签署了一份协议,开始测试一个小规模的原型。AFGruppen公司与WorldWideWind公司签署了一项协议,将对该设备的第一台原型机进行测试。19米长的样机将在AF位于瓦茨的环境基地进行测试,该基地坐落在挪威东南海岸美丽得令人心碎的峡湾岸边的深山中。这正是斯拉尔蒂巴特法斯特最伟大、最复杂的作品。该公司表示,下一个原型机将是更大的1.5兆瓦试验机,计划于2025年初开始测试,并希望在2030年前推出24兆瓦的商用涡轮机,如果今天推出,这将是世界上最大的海上涡轮机。WWW新任首席执行官比约恩-西蒙森(BjørnSimonsen)在一份新闻稿中说:"我们非常荣幸能与AFGruppen合作测试我们的第一台原型机。我们非常感谢AF团队迄今为止给予我们的支持,也非常感谢他们让我们使用他们在Vats的院子进行测试。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1393883.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1393883.htm

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风力涡轮机叶片有朝一日可被回收制成小熊软糖

风力涡轮机叶片有朝一日可被回收制成小熊软糖回收由玻璃纤维制成的标准风力涡轮机叶片既困难又昂贵,因此退役的设备通常最终会被填埋。科学家们提议用一种新材料制作风轮机叶片,这种材料可以被回收到无数的普通物品中。简单地说,人们担心的是风力涡轮机叶片是否可以回收。如果不是,也许将退役的叶片倾倒在垃圾填埋场,首先就否定了该系统假定的可持续性。但这是一个艰难的情况。这些叶片通常是由玻璃纤维制成的,这种材料真的很难切割、运输和重新用于其他东西。尽管一些科学家已经成功地回收了这种捕捉能量的工具,比如美国的初创公司GlobalFiberglassSolutions,它用这些工具来制造3D打印原料,但统计数字仍然显示,大多数时候,这些人工制品只是被扔进了垃圾堆,因此增加了垃圾堆,向大气中排放有害气体,并侵占了自然野生动物的栖息地。周一,来自密歇根州立大学的科学家提供了他们解决这一问题的创新方法的蓝图。他们开发了一种新形式的风力涡轮机材料,将玻璃纤维与植物来源合成聚合物相结合。这种混合物被称为复合树脂,它可以比纯玻璃纤维更容易被回收。这种树脂系统的美妙之处在于,在其使用周期结束时,可以将其溶解,并将其从任何基质中释放出来,这样它就可以在一个无限的循环中反复使用。团队的新型树脂在完成作为风力涡轮机结构的工作后,可以被分离成其组成部件。重要的是,这意味着难以处理的玻璃纤维碎片可以被移除。然后,所产生的糊状物可以被重新铸造成新的风力涡轮机,以及各种各样的其他材料。当研究人员在碱性溶液中消化树脂时,他们得到了一种可用于制造窗户和汽车尾灯的丙烯酸物质。在消化过程中提高温度,就会产生一种超级吸收性的聚合物,这种聚合物在制造尿布时经常被用到。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1307857.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1307857.htm

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#两岸国际【Now新闻台】欧盟表示,将对中国制的风力涡轮机进行反补贴调查。欧盟竞争事务专员维斯塔格表示,将调查在西班牙、希腊、法国、罗马尼亚及保加利亚风力发电场的发展条件,并对中国风力涡轮机供应商展开新的调查,以查明中国风力涡轮机是否通过补贴,在欧洲市场占有不公平优势,但未有提到相关公司名字。欧盟中国商会批评调查是对中国企业的歧视,向世界发出有害信号,但有代表欧洲风力产业的游说团体对调查表示欢迎。欧盟去年已就中国电动车展开反补贴调查,亦在上周就罗马尼亚太阳能园区的中国投标者发动反补贴调查。

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