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一种结构简单、造价便宜的海上漂浮风电机技术

2016-07-27 09:555140NeotechCube专利科技
  海上漂浮风电技术作为未来可再生能源的主要发展方向之一,具有广阔的应用空间。
      
  海上漂浮风电站示意图
  在海上,为了让漂浮风电机能稳定运作,我们不得不加强基座结构。现有的2兆瓦风机叶片直径可达80m,相对应的基座重量可达1200吨,这大大增加了建设成本,降低了漂浮风电站的投入产出比。此外,现有的使用传统支撑结构的风电机,通常高度不超过120米,这个位置上的风速无法与高空相比,投入的建造成本则已是天价。
      
  海上漂浮风电机示意图
  事实上,风轮机上对于发电产生大效用的是高速旋转的叶片末端(如下图所示绿色部分),而生产成本则更多的投入到了支撑结构上(下图红色部分)。
      
  如果说抛弃支撑系统,只要旋转叶片末端,那就跟不建设高楼而要求巴比伦空中花园一样不切实际。
  然而,两名大胆的法国工程师跳出了这个局限的方框,发明出了一种可减少80%的支撑结构材料,却有更高发电效能的风电轮机。
  这种风轮机结构轻便,用一个标准集装箱即可打包运输定点安装。轮叶片之间以三角型支架相连,当海风吹过时即自动开启,如同风筝一般缓缓上升,支架扩张以增加轮叶旋转直径。
      
  原型机示意图
  与传统结构相比,这一技术的风轮机可到达风速更大更稳定的300米高空,叶片直径与传统风电机相当的情况下,增强发电效能。
      
  (1)风轮叶片
  (2)连接结构
  (3)风轮基座
      
  随着海风强度改变,风轮机连接改变张驰力度和方向,从而实现开启、关闭和高度调整。
      
  传统风轮机的转子(1)受到海风的牵引力,与基座(3)不在同一直线上,使得桅杆(2)形成了杠杆,并影响到基座(3)的稳定性。而本技术的风轮机让牵引力与基座在同一直线上(4),因此不影响基座的稳定性。
  技术优势:
  ——建设材料减少约80%
  ——成本减少约40%
  ——每平方公里场发电量增加约15%
  ——节省运输以及安装使用人力和成本
  技术现状:
  已成功制作7座缩小型的原型机,并且在风洞中进行实验,以模拟实际海风环境中的运作情况,并测试发电运转。本技术已申请。本技术现正寻求天使轮投资。
  技术展望:
  计划于2017年生产比例为1:3的原型机,并于2020年作为工业方案在迪拜博览会展出。
       更多信息请关注复材网www.cnfrp.com

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