令人惊叹的垂直涡轮风力发电机墙Airiva今年将进入客户试用阶段

令人惊叹的垂直涡轮风力发电机墙Airiva今年将进入客户试用阶段 2021 年的构想是建造一面由 25 台垂直轴涡轮机组成的迷人墙壁，每台涡轮机连接一台发电机，总峰值输出功率为 10 千瓦。正如我们当时所指出的，这是一个很有吸引力的数字，但由于风力的间歇性，每天 240 千瓦时的潜在发电量可能会下降到这个数字的一小部分 - 美国大型陆基三叶涡轮机的平均发电量估计为 84 千瓦时。但是，鉴于垂直轴涡轮机的效率低于大型水平轴涡轮机，即使是这个数字也可能过于慷慨。据报道，在此后的几年里，杜塞特和合作伙伴对 16 种叶片结构进行了调整和测试，然后将重点放在四种叶片结构上，接着是两种，最后确定了一种螺旋叶片设计。随后又进行了更多改进，Airiva 系统现在由两个 2.1 x 2.1 x 1.05 米（6.9 x 6.9 x 3.4 英尺）的大型涡轮机单元组成，外加一个末端枢纽单元，该单元是控制、通信和电源管理系统的所在地。每台设备装有 8 个涡轮机，预计年发电量约为 2200 千瓦时，这个数字虽然不算大，但有助于减少家庭能源账单。《Fast Company》报道称，"美国一个普通大小的家庭"需要五个这样的装置，才能通过该系统满足100%的用电需求这是一个相当大的占地面积。概述显示，住宅并不是 Airiva 系统的主要市场。多台设备可以通过菊花链串联在高速公路或桥梁上，公司或大学校园也可以安装更大型的设备，机场、港口、交通枢纽等也是如此。"Airiva是一个模块化、可扩展的智能风能系统，由一个现代框架内的垂直风力涡轮机阵列组成。这种独特设计在采用中发挥了重要作用，并与我们城市和郊区景观的建筑和基础设施融为一体，使清洁能源更接近我们生活和工作的地方。"截至发稿时，该公司仍处于原型设计阶段，但预计将于今年下半年开始客户试点，并于 2025 年开放订单。虽然目前还没有确切的数据，但 Airiva 的网站称，该公司的"目标 LCOE 在国内和国际上与其他较小规模的分布式能源相比都具有竞争力"，即将进行的试点将揭示支持这种说法的数据。 ... PC版： 手机版：

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（University of Alberta）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Biome Renewables，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。Biome Renewables 的秃鹰灵感小翼RahnamayBahambary etBY-NC-ND 4.0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： 手机版：

设计中的世界最大飞机长达108米 可向简易机场运送大量货物甚至发电机叶片

设计中的世界最大飞机长达108米 可向简易机场运送大量货物甚至发电机叶片 除了大型强子对撞机之外，历史上没有任何机器的单个部件比今天的巨型风力涡轮机更大。例如，一些海上涡轮机的叶片长度超过 140 米（459 英尺）。在陆地上无法达到如此规模的原因之一是，要在公路上移动如此大小的叶片几乎是不可能的。角落太紧。桥梁太低。即使是只有一半大小的叶片，在后勤方面也是一场噩梦有时，这个过程看了会让人感到非常害怕，就像您在下面的视频中看到的那样。但在风力发电中，尺寸才是真正的关键，因为涡轮机的扫掠面积是影响能量捕获量的关键因素。叶片顶端的扫掠面积要大于最靠近轮毂的部分，因此每增加一点长度，都会带来不成比例的面积增益。如果陆上风能开始使用与海上风能差不多大小的叶片，就能以更低的成本获取更多的风能。因此，Radia Windrunner 应运而生这是一种可以设计整个涡轮机进行空中运输的解决方案，实际上，风力发电厂从一开始就需要将其纳入计划，因为它完全专注于移动绝对巨大的涡轮机叶片。如果再长 6 英尺，Windrunner 就能绵延整个美国橄榄球联盟足球场的长度，而其 80 米（261 英尺）的翼展也几乎相当于四分之三的宽度。它的高度为 24 米（79 英尺），不比空中客车 A380 高 - 但其翻盖式前部可以让机舱升高至机身顶部，使 108 米（354 英尺）长的飞机可以几乎一点不浪费地全长度运载长达 105 米（344 英尺）、直径达 7.3 米（24 英尺）的货物。最大有效载荷重量高达 72575 公斤（160,000 磅），最大航程约为 2000 公里（1200 英里），货舱容积约为 8200 立方米（272000 立方英尺），这是强大的安东诺夫飞机的七倍。这样一来，在离叶片制造厂尽可能近的地方只需要建一条飞机跑道，在风力发电厂的位置再建一条，就可以从工厂车间直接把叶片装上飞机，同样，也可以直接从飞机后面把叶片吊起来安装。为了方便这种行为，Radia Windrunner被设计为在相对较短的 1800 米（6000 英尺）跑道上起降。要知道，一般的小型客机使用的跑道通常要比它长 30-110%。更重要的是，Radia 甚至不指望有一个铺设好的简易跑道。考虑到很多风力发电厂都建在开阔平坦的地方，Radia 设计的 Windrunner 可以在"半预制简易跑道"上运行也就是说，只需在清除了岩石、灌木丛、树木和其他障碍物的地方运行，就像军用飞机在行动中可能降落的地方一样。据《华尔街日报》报道，"Windrunner"现在不仅仅是一组渲染图，Radia为此筹集了 1.04 亿美元，该公司估计，它为陆上风电开发商提供的更大涡轮机可将清洁能源的成本降低 35%，并使风电场在更广泛的地点可行。该公司显然相信，它将在四年左右的时间内完成 Windrunner 的制造、测试和认证。这无疑是一个非凡的项目，一旦升空，可能会为清洁能源开发商带来各种机遇。我们期待着关注这台怪兽机器的进展！ ... PC版： 手机版：

世上最大风力发电机有多大？相当于6架客机首尾相连

世上最大风力发电机有多大？相当于6架客机首尾相连 这就是目前的变化速度。为了让大家了解一下处在井喷中的风力发电机制造技术，本文从小到大，介绍风力发电机中的四款巨无霸。从15兆瓦开始在风力行业，维斯塔斯是一家丹麦风力发电机设计和制造商。2021年，他们推出了当时世界上功率最大的风力发电机“V236”，其功率高达15兆瓦。V236单支叶片直径115.5 米，叶轮直径高达236米，这也是其名字的由来。图为49米长叶片，大家可借此想象长为115.5 米的维斯塔斯V236单支叶片。图片来自维基百科。叶轮的扫风面积高达43742平方米，相当于6.1个标准足球场面积。2023年8月，矗立在丹麦国家风能测试中心的维斯塔斯15兆瓦V236样机，其单日发电量达到了惊人的363兆瓦时，也就是36.3万度电，创造了当时的世界纪录。突破16兆瓦2022年11月，由三峡集团与金风科技合作研发，拥有完全自主知识产权的GWH252海上风电机组成功下线。GWH252功率为16兆瓦，比V236还要大1兆瓦，是当时全球叶轮直径最大、单机容量最大、单位兆瓦重量最轻的风电机组。GWH252单支叶片直径123米，叶轮直径252米，相当于6架C919客机首尾相连起来的长度。图为C919客机，而GWH252叶轮直径252米，相当于6架C919客机首尾相连起来的长度，图片来自维基百科。GWH252扫风面积为5万平方米，相当于7个足球场。16兆瓦功率，这意味着，其在满发状态下，一个小时可以发电1.6万度。国内一般家庭一年使用电量为2400度左右，这就是说，16兆瓦风机在满发状态下，一个小时的发电量相当于一个普通家庭6年多的耗电量。2023年6月28日，GWH252海上风电机组于福建某风电场成功吊装后，经历了超强台风“杜苏芮”的极限考验，“杜苏芮”中心最大风力相当于17级风。2023年9月1日，GWH252在连续24小时全容量满发后，单机发电量高达38.41万度，创下全球风电单机单日发电量最新纪录。快进到18兆瓦世界最大风力发电机这个纪录，GWH252仅仅保持了一些时日，之后，也就是2022年底，国内又传来新的纪录。中国海装对外表示，其研制的“H260”海上风电机组在山东省东营经济开发区海上风电产业园研制成功。H260功率18兆瓦，单支叶片长128米，叶轮直径260米，成为2022年底，2023年初单机功率、叶轮直径世界最大的保持者。H260超大型海上风力发电机，叶轮扫风面积约5.3万平方米，相当于7.4个标准足球场的面积。在满发风速下，每转动一圈可发44.8度电，单台机组每年可输出超过7400万度清洁电能，可满足4万户三口之家一年的用电量。280米叶轮直径就在中国海装对外宣布，成功研制世界最大风力发电机没有多少天，2023年1月10日，明阳智能正式发布了18兆瓦全球最大海上风电机组MySE18.X-28X，下文简称MySE18。从功率上来说，MySE18与中国海装的H260一样，但为什么他们对外宣布是全球最大？原因是，这个MySE18单支叶片长度超140米，而叶轮直径更是高达280米，最大扫风面积66052平方米，相当于9个足球场大小。然而，大家需要注意的是，H260目前已研制成功并下线，而MySE18还处在设计阶段。综上所述，如果要问，目前已经安装并投入使用的世界最大风力发电机是哪个？答案只能是三峡集团与金风科技合作研发的GWH252。如果问已经研制成功，产品已经下线并处在测试中的世界最大风力发电机是哪个？答案只能是中国海装的H260。而明阳智能的MySE18只是还处在研制阶段而已，未来，其可能是世界最大的风力发电机，也可能不是。因为还存在一种可能，就是当它在未来下线前，其他更大功率，更大尺寸的风力发电机会提前下线。未来还会更大吗超大型风力发电机一般都是安装在近海，属于海上风电。相对于陆上风电，海上风电有很多优势，比如风力资源丰富、发电利用小时数高、不占用土地、不消耗水资源，适宜大规模开发，且对周边环境干扰小等。由于海上风大，且相对平稳，其发电效率通常比陆上风电要高出20%-40%左右，这是支撑超大风机得到蓬勃发展的一大原因。2019年，国际能源署发布《2019年海上风电展望》报告，在报告中，他们提到，随着技术改进，2030年可能会看到更大的风力发电机，功率在15至20兆瓦左右。图片来自国际能源署发布的《2019年海上风电展望》报告。然而，距离这份报告发布两年后，也就是2021年，维斯塔斯15兆瓦风机出现了。2022年和2023年，16兆瓦和18兆瓦的风机也出现了。也就是说，超大功率的风机，它们的出现远远早于国际能源署的预测。因此，我们有理由相信，18兆瓦风机并不是终点，20兆瓦风机也不是终点，且20兆瓦风机可能会在不久的将来出现。 ... PC版： 手机版：

新技术利用高空风将无人机拉离地面站 驱动发电机发电

新技术利用高空风将无人机拉离地面站 驱动发电机发电 机载风能系统的新研究得到了英国工程和物理学研究理事会（EPSRC）的大笔资助，该研究试图让无人机利用高空风能，旨在克服系统稳定性方面的挑战，提高商业可行性，支持英国的净零排放目标。正在运行的 Kitemill 无人机原型图片。图片来源：Kitemill通过将无人机系在地面站上，AWES 可以在比传统风力涡轮机更高的海拔上获取风能。高空风将无人机拉离地面站，驱动发电机发电。这项技术可以减少英国能源部门的碳足迹，提供海上和陆上灵活性，并提高在偏远地区的运营能力，从而使英国能源部门受益。为了产生最大的动力，AWES 必须以复杂的模式飞行，同时承受强大的空气动力。这种排列方式造就了一个具有微妙操控特性的复杂系统稍有不慎，无人机就会翻滚坠地。这正是Nguyen博士及其合作者希望在本项目中解决的难题。他希望通过提高 AWES 的安全性和效率，该项目将为 AWES 商业化铺平道路。土木、航空航天和设计工程学院的阮博士解释说："机载风能潜力巨大，预计到 2050 年，每年可发电 700 亿欧元。然而，它仍然是一项新兴技术。在许多情况下，我们需要权衡利弊：在完全了解新设计的飞行特性之前，就迅速部署其进行试飞。这使得许多 AWES 原型无法在运行中实现全部能力，导致项目提前结束，并阻碍了商业化进程。本项目试图通过使用分岔和延续方法来应对这一挑战"。Duc Nguyen 博士与 Kitemill 创始人 Jon Gjerde（左）和 Thomas Hårklau（右）在"机载风能 2024"会议上。图片来源：Kitemill/Dr Duc Nguyen这些数值技术已成功用于飞机动态研究，以预测驾驶员诱发振荡、颤振和尾旋等危险行为。Nguyen博士总结道："通过用分叉方法取代现有技术，AWES 可以显著节约成本并提高性能，最终将使这项技术更接近商业化。"除了英国工程和社会科学研究理事会的资助外，该项目还得益于与该领域两家领先企业的合作，即挪威初创企业Kitemill和马德里卡洛斯三世大学。Kitemill 联合创始人兼首席执行官托马斯-哈克劳（Thomas Hårklau）补充说："AWES 项目的启动和成功融资是可再生能源领域的一项重要发展。AWES 技术具有卓越的材料效率和更高的能量产出，有望成为能源行业的主导力量。我们很高兴能与 Duc Nguyen 和布里斯托尔大学合作开展这一项目。该项目不仅推动了英国实现净零排放的使命，还确保了英国在这一新兴领域的竞争力。我们的目标是共同应对当前的挑战，并为 AWES 的商业化铺平道路。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

自供电应急海堤可在海啸期间发电 并帮助灾后重新开放港口

自供电应急海堤可在海啸期间发电 并帮助灾后重新开放港口 显然，海啸是地球上最强大的破坏力之一，对于像日本这样的地区来说，海啸的威胁无时无刻不在威胁着他们，因为日本的海啸发生率占世界海啸发生率的 20%，在短时间内，海啸就会把建筑物夷为平地，摧毁财产，使船只倾覆。阻止或至少有可能减轻破坏的一种方法是在港口周围的海底埋设大型屏障，这些巨大的浮力闸门可以在灾难迫近时迅速从海床升起。但是，如果要让它们再次下降，以重新开放可能在灾难中失去动力的港口呢？东京工业大学的研究人员在一项新的研究中试图解决这个具体问题，他们建议在每个港口修建几道短的可移动海堤，海堤之间留出大约一英尺（30 厘米）的净空。闸门之间的微潮汐发电机产生的电力足以满足自身运行的需要在这些空隙中将安装一些小型潮汐发电涡轮机，其发电量足以驱动绞车，将海堤缩回海床并重新开放港口。这样，它们就能产生自身运行所需的电力在没有海啸的情况下，每次潮汐转换还能产生多达 1000 千瓦时的清洁能源，供当地使用。它们并不是普遍有用的；研究人员对日本的 56 个港口进行了评估，发现其中只有 23 个港口能产生足够的电力，将自己绞回岸上。这就提出了一个问题：为什么不把它们做成非浮力式的，在大浪来袭之前，利用电网提供的充足电能将它们提升到全高，然后让重力将它们收回，这样就有可能收集回一些能量？一些港口如福山和姬路，显示出产生剩余能源的巨大潜力，可为附近的主要工业中心所用。"据我们所知，世界上还没有一个系统利用可移动海堤发电，然后利用这些电能运行系统本身。从这个意义上说，[它]是一个全新的概念，"该项目的团队负责人 Hiroshi Takagi 教授说。"如果在日本恶劣的灾害条件下，通过这项研究能够牢固确立拟议中的可移动海啸屏障技术，那么毫无疑问，这项技术作为一项开创性的防灾技术出口并部署到海外的那一天终将到来"。 ... PC版： 手机版：