12款奇葩風(fēng)力發(fā)電機(jī)

在各種清潔能源發(fā)電形式中，風(fēng)力發(fā)電絕對(duì)是最打眼同時(shí)也是最具趣味性的。如果你見過今天小編整理的這些“奇形怪狀”的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，一定會(huì)很認(rèn)同這個(gè)說法。

01 谷歌Makani風(fēng)力發(fā)電風(fēng)箏

研發(fā)者：Google旗下的Makani。Makani位于加利福尼亞州，是一家年輕的清潔能源公司，其主要研發(fā)重點(diǎn)是飛行風(fēng)力渦輪機(jī)（Airborne Wind Turbines）。事實(shí)上，Google2006年就開始對(duì)Makani進(jìn)行投資了，2013年索性將其徹底收購。

原理：這款長相酷似航模飛機(jī)的Makani發(fā)電風(fēng)箏和基座車之間始終保持連接，連接的自然不是魚線或簡單的繩子。機(jī)翼前方裝有數(shù)個(gè)垂直旋轉(zhuǎn)的渦輪發(fā)電機(jī)，風(fēng)力合適時(shí)，風(fēng)箏被放飛升空，開始兜大圈飛行發(fā)電。風(fēng)速下降時(shí)，會(huì)回到懸停模式或返回基座。

02 雙轉(zhuǎn)子風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

研發(fā)者：2017年8月，Airgenesis LLC與加拿大安大略省金斯敦的M2Miling投資公司建立合作伙伴關(guān)系，在全球合作制造和銷售5MW雙轉(zhuǎn)子風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

特點(diǎn)：Airgenesis表示，該雙轉(zhuǎn)子風(fēng)電機(jī)組將使用兩個(gè)風(fēng)輪直徑相同的轉(zhuǎn)子，兩個(gè)風(fēng)輪同向轉(zhuǎn)動(dòng)，相位角偏差30°。按照Airgenesis官網(wǎng)2012年公布的設(shè)計(jì)資料，雙轉(zhuǎn)子風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)的單機(jī)容量為11MW，設(shè)計(jì)輪轂高度為78-93米，額定風(fēng)速16.7m/s，切入和切出風(fēng)速分別為3m/s和40m/s。經(jīng)過測(cè)試，該風(fēng)機(jī)單機(jī)發(fā)電量可以達(dá)到傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)的3倍。同時(shí)，每MW75萬美元的造價(jià)也遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)。該設(shè)計(jì)已在美國、澳大利亞等多個(gè)國家取得專利。

03 IceWind小型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)

研發(fā)者：總部位于雷克雅未克的冰島創(chuàng)業(yè)公司IceWind研發(fā)。2009年，該公司使用玻璃纖維制造出了第一臺(tái)IceWind風(fēng)機(jī)，在測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)這種風(fēng)機(jī)能夠很好地適應(yīng)低風(fēng)速環(huán)境。隨后，研究團(tuán)隊(duì)開始使用不銹鋼和鋁合金制造風(fēng)機(jī)，經(jīng)過近五年的優(yōu)化測(cè)試，公司于2014年推出了1KW風(fēng)機(jī)。

特點(diǎn)：IceWind風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)靈感來源于風(fēng)速表。IceWind的風(fēng)力發(fā)電機(jī)是由不銹鋼、碳纖維和高強(qiáng)度鋁合金制造而成，現(xiàn)已設(shè)計(jì)并生產(chǎn)出兩種產(chǎn)品，分別應(yīng)對(duì)極端氣候和低風(fēng)速地區(qū)。公司資料顯示，該風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)使用年限為30年，可以在風(fēng)速為2m/s-50m/s的環(huán)境下工作。不同于體積巨大的傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)，IceWind風(fēng)機(jī)可以安裝在住宅、農(nóng)場(chǎng)、甚至巴士站頂棚上。同時(shí)IceWind表示，該風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中發(fā)出的噪音低于35分貝，這樣的設(shè)計(jì)有助于風(fēng)機(jī)和自然環(huán)境更好地融合在一起。

04 日本Challenergy臺(tái)風(fēng)渦輪機(jī)

研發(fā)者：日本工程公司Challenergy曾推出過全球首個(gè)新型臺(tái)風(fēng)渦輪，Challenergy團(tuán)隊(duì)于2015年7月完成了臺(tái)風(fēng)渦輪機(jī)的模擬測(cè)試，并實(shí)現(xiàn)了30%的效率。

特點(diǎn)：該款風(fēng)力渦輪機(jī)的主體由三個(gè)獨(dú)立的垂直圓柱體構(gòu)成。這樣的設(shè)計(jì)保證渦輪機(jī)可捕獲到多個(gè)方向的風(fēng)，與之形成對(duì)比的是，傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)往往受限于單一風(fēng)向。同時(shí)，緊湊的設(shè)計(jì)讓工程師可以通過收緊中心桿來調(diào)整葉片速度，以確保它們?cè)陲L(fēng)暴中不會(huì)旋轉(zhuǎn)失控。

05 SheerWind公司INVELOX的發(fā)電機(jī)

研發(fā)者：它由總部位于明尼蘇達(dá)州的SheerWind公司開發(fā)。

特點(diǎn)：從3.2km/h到90km/h的風(fēng)能都可以利用上，將風(fēng)電機(jī)組等效小時(shí)數(shù)提高至年均6000小時(shí)以上(基本是7x24的運(yùn)轉(zhuǎn));內(nèi)置3個(gè)渦輪機(jī)，確保充分利用風(fēng)能。

原理：

1、全方位的集風(fēng)口，位于該系統(tǒng)的最上部。集風(fēng)口能接受來自各個(gè)方向的風(fēng)。

2、隨后，風(fēng)穿過集風(fēng)口，進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部。

3、風(fēng)在該系統(tǒng)的文丘里效應(yīng)(Venturi Effect)下，聚集并加速。文丘里效應(yīng)指的是這樣一種現(xiàn)象：當(dāng)流體流經(jīng)管道，管道空間如果突然變窄，高速流動(dòng)的流體附近會(huì)產(chǎn)生低壓，從而導(dǎo)致流體流速增大。

4、風(fēng)推動(dòng)渦輪機(jī)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。

5、最后，尾部的擴(kuò)散器把風(fēng)重歸大自然。

06 荷蘭“能源球”風(fēng)力發(fā)電機(jī)

研發(fā)者：由荷蘭國際家用能源公司（Home Energy International）研制的

特點(diǎn)：能源球與其他風(fēng)力裝置不同之處在于，它采用的是一種水平旋轉(zhuǎn)軸，并不是垂直軸，它風(fēng)力發(fā)電是基于另一種叫做“文丘里效應(yīng)”（Venturi effect）的物理學(xué)原理。文丘里效應(yīng)的特征是當(dāng)氣流或液體速度收縮時(shí)產(chǎn)生一種低壓，從而產(chǎn)生吸附作用并導(dǎo)致空氣或液體噴射流動(dòng)。在日常生活中該效應(yīng)也時(shí)常可以看到。

07 日本“打蛋器”造型臺(tái)風(fēng)發(fā)電機(jī)

研發(fā)者：發(fā)明這款臺(tái)風(fēng)發(fā)電機(jī)的日本工程師名叫清水淳（Atsushi Shimizu），他表示這款打蛋器造型的發(fā)電機(jī)異常耐用，不但可以經(jīng)受住兇猛的臺(tái)風(fēng)，還能將風(fēng)力轉(zhuǎn)化成電能。

特點(diǎn)：這款風(fēng)力發(fā)電機(jī)在形式上與傳統(tǒng)產(chǎn)品有兩點(diǎn)不同。首先，它可全向運(yùn)轉(zhuǎn)，因此無論臺(tái)風(fēng)風(fēng)向如何都能輕松應(yīng)對(duì)。其次，風(fēng)力葉片的速度可以調(diào)節(jié)，這樣就不會(huì)因?yàn)轱L(fēng)力過大而被吹壞。在初步測(cè)試中，這款發(fā)電機(jī)的效率比傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)稍低，但其優(yōu)點(diǎn)是能扛住臺(tái)風(fēng)。

08 荷蘭Ewicon無葉片風(fēng)力發(fā)電機(jī)

研發(fā)者：荷蘭梅坎諾設(shè)計(jì)事務(wù)所和代爾夫特理工大學(xué)開發(fā)

特點(diǎn)：它依賴所謂的靜電轉(zhuǎn)換技術(shù)（Electrostatic Wind Energy Converter），當(dāng)風(fēng)中的正電荷粒子穿過格柵導(dǎo)線便會(huì)產(chǎn)生電流。因此，該發(fā)電裝置不會(huì)受外觀形狀的束縛，而且裝配維修也相對(duì)容易許多。

09 Altaeros energies飛艇發(fā)電機(jī)

研發(fā)者：風(fēng)力能源公司Altaeros energies，該公司把該項(xiàng)目命名為BAT(Buoyant Airborne Turbine)

特點(diǎn)：風(fēng)力發(fā)電機(jī)被裝在一個(gè)巨大的充氦飛艇里被帶上高空，因?yàn)槟抢镉兄鹊乇砀鼜?qiáng)也更穩(wěn)定的風(fēng)，能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生源源不斷的電力，并通過固定飛艇的纜繩傳遞到地面。它的成本也很高，但該公司認(rèn)為它仍然可以商業(yè)化，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)可在偏遠(yuǎn)地區(qū)比如海島、軍事基地等地方使用。

10 Whalepower“鯨鰭”風(fēng)渦輪機(jī)

研發(fā)者：Whalepower公司，2007年，加拿大的一個(gè)能源機(jī)構(gòu)測(cè)試了這種新型葉片。

特點(diǎn)：把渦輪典型的光滑葉片進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，在結(jié)節(jié)的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。鯨鰭有適當(dāng)?shù)膬A斜坡度是能夠幫助它更好的在海水中上升和下降。但是傾斜的太多則有反效果——停滯。在渦輪葉片中加入這種類似于結(jié)節(jié)這樣的結(jié)構(gòu)能防止停滯現(xiàn)象的出現(xiàn)，并允許最大角度的傾斜。在弱風(fēng)情況下，有一定傾斜角度的葉片在理論上是可以產(chǎn)生更多的能量。

11 風(fēng)塔式風(fēng)力渦輪機(jī)

特點(diǎn)：風(fēng)塔式風(fēng)力渦輪機(jī)是一種垂直的風(fēng)力渦輪機(jī)，類似于改良的風(fēng)渦輪機(jī)。30英尺高，4英尺寬的渦輪在風(fēng)速是12英里每小時(shí)的情況下能產(chǎn)生2000千瓦電，即使是105英里每小時(shí)的風(fēng)速也可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

運(yùn)轉(zhuǎn)原理：風(fēng)塔式渦輪機(jī)擁有大而薄得螺旋槳轉(zhuǎn)子，其垂直的螺旋槳用來旋轉(zhuǎn)發(fā)電。

12 霍尼韋爾風(fēng)力渦輪機(jī)

研發(fā)者：哈德瓦公司

特點(diǎn)：霍尼韋爾渦輪機(jī)是為家庭和商務(wù)用創(chuàng)造的?；裟犴f爾是一種安裝在屋頂?shù)娘L(fēng)力渦輪機(jī)，在最低2公里每小時(shí)的風(fēng)速下運(yùn)轉(zhuǎn)?；裟犴f爾渦輪機(jī)沒有傳統(tǒng)風(fēng)力渦輪機(jī)那樣的齒輪。相反，它可以靠在葉片外圍的磁力來發(fā)電。這樣降低了阻力也就意味著提高了能量的輸出。