最新的风力发电

                 枣复材 2023-08-03 18:07 河北

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“风力发电的发电量是高过太阳能的，现在这个行业有一些新的动态”

风力发电的瓶颈：叶片

    风力产生的能量足以产生比整个地球每天所使用的电力多35倍的电力。它是免费的、清洁的、可再生的。那么，为什么我们没有看到更多的风力涡轮机像太阳能电池板一样在屋顶上使用呢。主要原因是叶片，更多的移动部件意味着更多的复杂性。如果我们以一种更安全、更有效的方式来控制这些移动部件呢。

Aeromine的无叶片风力发电机

    通过使用与赛车尾翼类似的设计，Aeromine做到了这一点。它的风力发电机在屋顶上工作，没有暴露的叶片，同时占用的空间远小于太阳能电池板。Aeromine 能让风能发电变得像太阳能发电一样轻而易举。

风力发电的限制：前期成本、维护要求、噪音

    以美国为例，风能的发电量是太阳能的两倍多。尽管风力发电机很有效，但它们仍然有其局限性。对于大型风力发电机，它们高昂的前期成本、维护要求和对野生动物的影响，都带来了巨大的挑战。对于小型风力发电机（SWT），它们的声音、高度和美观等因素往往会阻碍其实用性。不稳定的风流还会导致湍流，对涡轮机部件造成压力。而附近的建筑物会影响风路，会显著降低其发电能力。

Aeromine 空间更小 发电量更大

    Aeromine旨在解决这个问题。该公司声称，其静止不动的涡轮机可以产生比太阳能电池板多50%的能量，而占用的空间只有不到太阳能电池板的10%。要理解Aeromine是如何做到这一点的，我们需要先解释传统的风力涡轮机如何工作。

风力发电的原理：伯努利效应

    任何你需要空气动力学功能的东西，一架飞机、直升机、风车和风力涡轮机，背后利用的都是伯努利效应。这是指气体和液体如何以不同的速度在物体周围流动，流动较慢的流体（如空气）将比流动较快的流体产生更大的压力，并且这迫使物体朝向更快移动的流体。风力涡轮机的叶片带动转子旋转，为发电机提供电力。

Aeromine结构原理

    Aeromine的翼型是固定的。从外观上看，没有暴露在外的活动部件。相反，两个垂直安装的中空箔片彼此相对地站立。在它们之间具有空间，这就形成了一个低压区。当风流过这个空间时，它就会通过机翼上的穿孔被吸走。然后，一根短管将捕获的风引向位于地面的全封闭涡轮机。

Aeromine无声，能在更低的风速下工作

    Aeromine 的结构解决了典型涡轮机的一些弱点。因为涡轮发电机安装在里面，它既不受极端天气的影响 也不受人和动物的影响。该公司声称Aeromine是无声的。没有暴露的活动部件 这意味着更少的维护。它还可以在风速低至约每小时8公里的情况下运行。相比之下，传统风力涡轮机需要大约每小时15公里或更高的速度才能运行。

成本与太阳能接近，发电效率远高于太阳能

    该公司参加了2021年美国国防部组织的“重新想象能源挑战”。他们的5千瓦的涡轮机参加了比赛，并估计每台涡轮机每年可生产14.3兆瓦时的电量。从这个角度来看，5千瓦的额定功率相当于平均21个屋顶太阳能系统的功率。据估计该风力涡轮机的安装成本约为每千瓦2400美元，而太阳能电池板的成本约为每千瓦1655美元。

Aeromine首批应用场景为大型平台的屋顶

    Aeromine的首批应用是大型平坦的屋顶建筑，比如仓库、数据中心和大型零售商店。由于不能调节方向，它们最适合风向变化不大的地方。该公司希望在2023年将其推向市场。其中一个单元目前正在密歇根州的BASF公司制造工厂的屋顶上进行测试。每个风力涡轮机间隔约4.6米 面向主导风向。中间为太阳能电池板留出了空间，从而与太阳能互补。

荷兰IBIS 开发类似的“能量巢”

    荷兰公司IBIS动力已经展示了将太阳能电池板与小型涡轮机结合在一起的好处，并采用了一种称为能量巢的安装形式。将小型涡轮机、烟囱和太阳能电池板集成到 IBIS 所说的模块化动态雕塑中，以最大限度地提高单个屋顶的发电量。

“能量巢”的背后：文丘里效应

    该公司声称，这种安排提供的能量是太阳能电池板单独产生的能量的6倍。这里用到的是文丘里效应。当你在浇水的时候把拇指放在花园水管的末端，水的流动速度会加快，这就是文丘里效应的作用。当流体通过狭窄的空间（如漏斗）时，其速度会增加。

能量巢的发电量是太阳能板的6倍

    IBIS声称，能量巢利用文丘里效应将风速提高了140%至160%。它的涡轮机也可以在风速低至每小时4.5英里时工作 。同时，太阳能电池板在一个升高的平台上进行了位移优化，这意味着覆盖的面积比整个屋顶的面积略大。当风在太阳能电池板下行进时，风会冷却太阳能电池板，这可以转化为10%到25%的效率提升。

IBIS的试点发电量：140兆瓦/年

    今年七月，IBIS 在哈斯杰山顶建造了一个能量巢，位于荷兰埃因霍温市的一座70米高的住宅楼上。这个能量巢有296块太阳能电池板和4个涡轮机。估计这些组件每年将产生不少于140兆瓦时的电力，IBIS正在荷兰和比利时安装更多的发电站。

    像“能量巢”、Aeromin这样的概念告诉我们，小型风力涡轮机不仅可以独立发挥作用，而且可以产生更大的影响，使我们的可再生能源多样化。