重塑风力发电行业

人类对风能的实际利用已经有很长时间了。 但我们仍在想出新的方法,例如西班牙 Vortex 公司的无叶片创新技术,该技术利用风力发电进行小规模应用。

关于风能的讨论通常涉及大型水平轴三叶片塔式风机(HAWT)。 然而,创新的、更小规模的解决方案正在出现,尽管这类解决方案规模较小,但在为特定应用提供适合的解决方案方面却具有不可估量的价值。


西班牙 Vortex Bladeless 公司自信地宣告其技术正在助力于重塑风力发电行业。 毫无疑问,他们正在稳步地向前推进。 Vortex Bladeless 获得了多项创新奖项,现在得到挪威国家能源公司 Equinor 的支持,部分资金来自欧盟委员会的Horizon 2020研究和创新计划。

 

非常适合城市应用

顾名思义,Vortex 无叶片风机不使用 HAWT 的巨型转子叶片。 事实上,第一批纳米技术样机只有 0.85 米高。 而且也不是真正的涡轮机。 也许这让您感到怀疑,但无叶片风机从未打算与 HAWT 竞争。

公司联合创始人、总裁兼首席技术官 David Yáñez 表示说:“当可再生能源变得无可争辩而又具有竞争力后,不久的将来将是分布式甚至分散式的能源。”

 “个人或家庭将成为屋顶所产生能源的主要生产和销售者。 我们希望我们的技术能够帮助他们满足能源需求。”

无叶片风机采用立式结构,占地面积很小,实际上没有噪音。 非常适合城市和住宅区。 而且也不会对鸟类造成威胁。

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这种设计不但耐用,而且成本很低

那么,无叶片技术是如何工作的呢? Vortex Bladeless 网站上描述道,他们的创新是“一种利用涡激振动共振的风力发电机组。 利用了称之为涡旋脱落现象所产生的风能。”


其结构使用弹性锥形杆来垂直固定两段式刚性塔筒。 塔筒底部牢牢固定在地面上,而顶部可以自由摆动,且能达到(弹性支撑所能达到的)最大振幅。


锥形杆对风速做出最优化反应,并快速适应风向变化和气流。当摆动时,捕获机械能,然后传递至交流发电机,后者将其转化为电能。 交流发电机的结构相对简单,带有线圈和磁铁,没有齿轮、轴或活动部件,生产成本低廉,易于生产。 在运行过程中,风机故障和停机风险显著降低,从而减少维护需求。


无叶片风机能够承受恶劣的天气条件,包括雨雪以及高达30-35 米 / 秒的风速——暴风雨或接近飓风的风力。

 

从倒塌的桥梁中得到启发

Yáñez 在巴利亚多利德大学读工程系的时候就有了这个想法,当时他看过一部 1940 年代塔科马海峡大桥在风中剧烈摇摆的电影。 这座桥在通车后仅四个月就倒塌了。


他记得自己当时在想: “那座桥正在汇集大量的能量。 我想知道是否有方法可以创造一种可以利用它的技术? 然后,我意识到垂直结构可以接触到远离地面的风,因此速度更快。”


如今,Vortex Bladeless 拥有六个注册专利类别。 该公司于2014年在投资人和其他资金的资助下成立。 从那时起,就开始了一段激动人心的旅程,包括众筹、获奖、媒体报道、激动人心的合作和样件制造。

 

最后进入市场

Yáñez 表示,开发是一个令人激动的阶段:“ 经过五年多的‘实验室’ 技术开发和一些样机的生产,我们已经发展到一定程度,可以将第一批孵化产品推向市场。”