遠遠看就像建案空地,Airloom 風電設計成本只有 1/3

作者 | 發布日期 2023 年 11 月 16 日 16:07 | 分類 能源科技 , 風力 line share Linkedin share follow us in feedly line share
遠遠看就像建案空地,Airloom 風電設計成本只有 1/3


這看起來一點也不像風力發電場,但確實是,成本還是一般的風機的三分之一。

美國 Airloom Energy 設計的風力發電場,遠遠看來就像是鐵欄杆圍起來的空地,但它上面還有均勻間距的翼狀板,串聯一個橢圓形的軌道,按照規劃,2.5 MW 的風場將使用 25 公尺長的桿子圍成一個橢圓形軌道,上面裝著 10 公尺的小翅膀翼片,最後再以電纜相互連接。

顯然這是有別於普通風場的設計。如今風機為了捕捉更強大的風,風機變得愈來愈高壯,最新的離岸風機甚至比法國艾菲爾鐵塔還要高,為史上最大的移動機器,然而這也帶來更高的成本,增加材料、製造、運輸、物流、施工和維運成本。

Airloom 的設計就像帆船一樣,葉片繞著軌道運行可以從風中捕捉能量,除了正前、正後方,基本上可以捕捉來自各方的風,軌道長邊是傾斜的、可以提高補風能力,端邊的葉片則能改變方向,牽引葉片旋轉。動力輸出裝置從電纜取得線性運動來驅動發電機,Airloom 系統的每片葉片都可以牽引整個環路。

若以 2.5MW 規模來看,Airloom 軌道可以用卡車運送即可,不需要巨大的起重機,也可以在相對較小的工廠中製造,不用專門材料,安裝和維運變得更容易、便宜與安全。

與傳統的風力發電機相比,2.5MW GE 風機的風扇直徑達 100 公尺,輪轂在 85 公尺高的鋼塔上支撐風機葉片,而 Airloom 機翼軌道不到風機成本的 10%,大約在 225,000 美元以下。加上土地需求等因素,風場建設預計將低於資本成本的 25%,20 MW 風場的資本成本不到 600 萬美元。

Airloom 聲稱,該設計將使風能的均化成本(LCoE)降至目前風電每度電成本三分之一左右,即每度電 1.3 美分左右。

相較於傳統又高又大的風機,Airloom 的設計距離地面更近,不會有太大的視覺與噪音干擾,有助減少鄰避反應,跟系統也能水平擴展,軌道能延伸數公里,也可以改變高度,最大程度地利用場地。

該技術也獲得比爾蓋茲突破能源基金投資公司(BEV)400 萬美元種子資金,BEV 合夥人 Carmichael Roberts 表示,幾十年來,風電產業透過擴大風機規模來降低能源生產成本,雖然在這方面相當成功,但也伴隨選址和材料成本挑戰,Airloom 的獨特方法可以解決這兩個問題,為風能開闢新的市場機會,進一步降低成本。

隨著小型原型機的啟動和運行,Airloom 將利用其種子資金透過 50 kW 的測試設備驗證該技術,並開始商業化和規模化。這項技術還可以應用在離岸風電,Airloom 表示,只要在最好的風力資源的海域,只需要更長的桿子,錨定在海底即可。

(圖片來源:Airloom Energy

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