风电场模仿鱼群提高发电效率

2011-8-16 09:08 来源: 人民网
984 收藏到BLOG


新设计的风电厂模仿鱼群游动,能显著的提高发电输出

  据英国广播公司报道,美国科学家们设计了新的风电厂模型,它模仿鱼群游动,能更有效的利用气流,显著提高发电输出。

  这项在美国加利福尼亚州沙漠地区正在进行研究基于鱼群游动的流体动力学,采用类似打蛋器的垂直轴风机,进而提高了整体的输电效率。

  传统的螺旋桨式风力发电机组发电效率已经接近极限。在当前的风电场涡轮机之间要隔开一定的距离,以防止气流干扰,但这却导致了风电输出的局限性。在适宜的地区,风电场每平米的电力输出约为2瓦。而采用模拟鱼群设计的电场却能在同样的面积内,电力输出提高十倍。

  加州理工大学的航空工程师罗伯特?威特利斯(Robert Whittlesey)说:“基于鱼群游动设计的风电机组排列是全新的思路。鱼群在游动中的排列是基于阻力最小的原理。”他指出,新风电场可以借鉴该原理,采用间隔紧密的反向旋转轮机,该设计可以将气流传向隔壁的风机,提高风能使用效率。同时,涡轮机之间产生的漏斗效应也能提高轮机的发电效率。按照该设计,紧密排列的风电场每平米能发电20-30瓦,相当于普通的风电厂十倍。

  另一位参与研究的加州理工科学家约翰?达比利(John Dabiri)说:“鱼群和风电厂之间乍一看似乎没有联系,而实际上,鱼群的流体物理学推论用在风电厂是合乎逻辑的。”

  除此之外,新设计的风电厂还有其他的优势。垂直轴风机对地表影响小,对鸟类和蝙蝠的危害小,而且涡轮机的强度更高、价格更低廉。

  参与研究的约翰霍普金斯大学教授查尔斯?麦纳威奥(Charles Meneveau)表示,尽管新的风力发电机还有些问题需要解决,但该设计确实值得考虑。

  目前,新发电机还处于规模性试验运行,能否在真正的风电厂中使用还要继续试验。英国能源研究中心的教授洛夫海德说:“这是很有意思的想法,但垂直轴风机也有局限性。制造又高又轻且满足发电要求的风机不那么容易。”而达比利认为进一步的试验很会有希望。(王