立式涡轮机可能成为风电场的未来
传统的螺旋桨式风力涡轮机现在已经很熟悉了,将来可以用包含更紧凑,更高效的立式涡轮机的风电场来代替。牛津布鲁克斯大学的一项新研究发现,在大型风力发电场中,立式涡轮机的设计效率远远高于传统涡轮机,当成对安装时,立式涡轮机可将彼此的性能提高多达15%。
研究团队进行了一项深入的研究,使用了超过11500小时的计算机模拟,表明通过用紧凑型垂直轴风力涡轮机(VAWT)取代传统的螺旋桨式水平轴风力涡轮机(HAWT),风电场可以更有效地运行。
立式涡轮机比传统风车涡轮机效率更高
该研究首次在现实规模上证明了大型VAWT可能胜过当前的HAWT风电场涡轮机。
这项研究证明了风电场的未来应该是垂直的。垂直轴风力涡轮机可以设计得更紧凑,从而提高了效率,并最终降低电价。从长远来看,VAWT可以帮助加速我们能源系统的绿色转型,从而使更多清洁、可持续能源来自于可再生资源。
预计到2030年英国的风能发电量将增加近一倍,这些发现为设计更高效的风电场,了解大规模风能收集技术以及最终改进可再生能源技术以更快地替代化石燃料作为能源提供基础。
实现风力发电目标的成本效益方式
根据《 2021年全球风能报告》,未来十年,世界需要以三倍的速度安装风能,以实现净零目标,避免气候变化的最坏影响。
现代风电场是产生绿色能源的最有效方式之一,然而,它们有一个主要缺陷:当风接近前排涡轮机时,将在下游产生湍流。湍流对后面几排的性能是不利的。
换句话说,前排会将风动能的一半转化为电能,而后排则减少到25%至30%。每台涡轮机的成本超过200万英镑/兆瓦。因此必须找到一种更具成本效益的方法。
该研究是首次全面分析风力涡轮机性能的许多方面,包括阵列角度,旋转方向,涡轮机间距和转子数量。这也是首个对于一系列串联的三台VAWT涡轮机性能提升是否成立的研究。获取更多前沿科技 研究访问:https://byteclicks.com
相关研究成果发表在国际期刊的《可再生能源》上。
