更长的涡轮叶片大幅降低了风能成本

尽管这种涡轮机效率更高,但它们仍然可能遭遇当地居民的反对

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过去十年中,更长的风力涡轮机叶片使得风能开发商能够在不增加涡轮机高度的情况下产生更多电力,并可能继续推动该行业的未来增长。

但这可能不会对那些对涡轮机日益增加的可见性感到不安的当地居民起到多大的安抚作用。

平均叶片尺寸的增加是科学家所说的涡轮机“扫掠面积”的主要决定因素,本质上是指叶片所经过的圆形路径的大小。


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能源部研究人员在昨天的网络研讨会上表示,自 2009 年以来,由于叶片长度增加了 20%,涡轮机的平均扫掠面积增加了一倍。

这使得今天的涡轮机能够捕获更多流经的风,从而使它们的效率大大提高,并使批发市场的能源成本降低了高达 50%。

劳伦斯伯克利国家实验室的研究科学家马克·博林格表示:“在这方面,还有很大的进步空间。”

在像得克萨斯州和中西部地区等风能资源丰富的地区,或者在新英格兰部分地区,由于输电线路在涡轮机效率更高的地方往往使用更多,因此输电受到限制,这可能尤其如此。

他说:“通过延续这一趋势,显然可以获得更多收益。”

据研究人员称,叶片长度是近期涡轮机工程中最显著的变化。 例如,根据博林格及其来自 LBNL 和国家可再生能源实验室的同事的数据,过去十年中,平均涡轮机高度的增长幅度相对“适度”,为 12%。

但他们也承认,这些变化加在一起可能会使风电场的许可审批更加困难。

研究人员表示,更高的涡轮机可能会进入飞机飞行的空域。 更长的叶片也会以类似的方式产生干扰,同时产生更多的噪音并需要更大的陆地面积才能运行。

它们还会延长许可流程,并导致与那些认为它们是景观污点的居民发生冲突。

例如,在马里兰州的东海岸,度假城市海洋城的官员正在向州监管机构施压,要求他们拒绝两家海上风电公司的项目,此前这些公司修改了计划,纳入了通用电气可再生能源公司的 Haliade-X 涡轮机,这是世界上最高的型号(能源新闻,1 月 24 日)。

在弗吉尼亚州西部,在开发商 Apex Clean Energy 要求使用 700 英尺的涡轮机而不是最初提议的 500 英尺的涡轮机后,县监管委员会正在研究是否修改当地的区划法以使该州第一个陆上风电场受益。

尽管如此,国家实验室的研究人员正在尝试开发更高、叶片更长的机器。

高级研究项目局能源部资助了一项针对“超大型”50 兆瓦涡轮机的研究,其功率约为通用电气 Haliade-X 的四倍,但仅高出约 75 英尺。

其他由能源部资助的团队正在致力于开发可以顺风的涡轮机,以便使用更长的叶片,或者使叶片更灵活,以便可以更容易地弯曲和在陆地上运输更长的叶片。

但在与网络研讨会同时发布的一份报告中,博林格及其同事写道,尚不确定哪种技术进步将在整个行业中流行起来。

他们表示,在“风能资源更好的更成熟的风能开发地区”,公司似乎正在转向更高容量的涡轮机,但不是那些具有最大扫掠面积的涡轮机。

除了使它们更难运输以及导致“社会接受度和监管障碍”问题外,加长叶片往往会对涡轮机的其余部分造成更大的物理损害。

报告称:“部分由于这些权衡,这种近期趋势……将在多大程度上继续下去还远不确定。”

经 E&E News 许可,转载自 Climatewire。 E&E 在www.eenews.net上每日报道重要的能源和环境新闻。

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