风力发电的缺点之一是其可变性:有时微风习习;有时又狂风大作。然而,为了有效地将风力涡轮机的旋转转换为电力,发电机需要单一的转速。高于或低于这个“最佳点”,效率都会迅速下降。为了弥补这一点,工程师们将涡轮机硬件设计为具有可调节的叶片角度,以释放多余的风能或捕获更多能量。风力涡轮机通常还采用变速器来提高或降低轴速,使其达到最佳点。但这两种机制都增加了重量、复杂性和成本。
位于温哥华的ExRo Technologies公司正在将一个应该更好的想法商业化:一种在宽速度范围内高效运行的发电机。首席执行官John McDonald表示,经过改造的风力涡轮机随着时间的推移可以产生多达50%的电力。
该设备的工作原理与传统发电机非常相似,不同之处在于,快速电子开关可以根据需要在不同的风速下接合各个发电机线圈,从而有效地收集能量。智能控制器在低速时仅打开少量线圈,而在高速时连接更多线圈。“这意味着发电机有许多最佳点,”McDonald说,他将这个概念比作汽车发动机,当驾驶员需要较少动力时,可以通过关闭气缸来节省燃料。
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ExRo已成功测试了原型发电机。该公司和一家工业合作伙伴预计很快将开始对装有和未装有新发电机的涡轮机进行并排试验,并计划在2009年底前将其产品商业化。