垂直軸浮動式離岸風機新設計,單機裝置量有機會達到 40MW?

作者 | 發布日期 2022 年 09 月 01 日 14:11 | 分類 能源科技 , 風力 Telegram share ! follow us in feedly


不說還以為是武器,挪威新創 World Wide Wind 的離岸風機設計跟其他廠商不太一樣,其浮動式垂直軸風機(VAWT)的發電量是現在最大風機的一倍以上。

如今常見的海上、陸上「電風扇」為水平軸風機(HAWT),將包括傳動系統、變速箱、發電機以及巨大葉片等重型部件固定在塔架頂部,因此為了讓風機站穩,水下基礎或是固定設備相當重要,然而如果要改成浮動式設計、面對海浪滔滔,勢必會面對許多挑戰。

因此有些工程師和營運商認為,垂直軸風機可以朝浮動式離岸風電市場發展。其中垂直軸風機轉軸與風向垂直,不需要正對風向,機電部件更在風機底部,較容易維護和修理,只是通常在相同環境、額定功率比較下,水平軸風機的表現還是比較好。

但 World Wide Wind 新型浮動垂直軸風機「同酬反轉垂直風機(CRVT)」是專為離岸風電和大規模部署而設計。它的塔架上有兩個葉片轉軸並列旋轉,接近頂部的轉軸為順時針,另一個位於中間的則是反方向旋轉。這種設計可以避免風機葉片旋轉時受到力矩影響傾倒,同時也可以消除葉尖空氣漩渦,提高效率,該設計也常見於直升機或是飛機,

World Wide Wind 表示,風機也會隨著風與海浪搖擺,有助於減少每個浮動塔架底下的亂流尾流,也有助於抵抗猛烈陣風或是波浪。

至於發電量如何?目前單機容量最高的風機來自中國明陽智能能源,高 242 公尺、額定容量 16 MW。但 World Wide Wind  對新設計寄予厚望,認為比任何風機都還容易擴大容量規模,甚至可以增加到 400 公尺高,每隻容量高達 40 MW 。

現在一切都還在研究開發中,團隊目標是到 2026 年建置並測試 3 MW 機型,最快在 2029 年打造 40 MW 大型風機。只是這家新創並沒有提供佐證研究,也沒有證明它已經測試過微型原型。目前尚不清楚為什麼該公司沒有採用常見的 Darrieus 式設計,這種渦輪葉片連接回頂部的中心軸,並且往往在結構上更堅固、更高效。

World Wide Wind 聲稱與瑞典烏普薩拉大學、Sinted、North Wind、Kjeller Vindteknik、Norwegian Energy Partners 和 Norwegian Offshore Wind Cluster 建立作夥伴關係,目前只能期望這項新設計能如期開發與建置,最終為能源轉型帶來新的生力軍。

(首圖來源:World Wide Wind