美研發出新式可折疊模塊化巨大葉片的風電機組

　　美國國家可再生能源實驗室和桑迪亞國家實驗室的研究團隊(sandia national laboratories)于近日研發出一種的被稱為“分段超輕變形風輪”(Segmented Ultralight Morphing Rotor，SUMR)的可折疊，模塊化風電機組葉輪，超級巨大的葉片超過200米長，應用這種設計的風電機組能夠被用于惡劣天氣條件下設備能夠實現自我保護功能，也可以應用于海上的大型發電風機輪組。這種葉片按照下風向進行安裝，而應用這種設計的葉片能夠在實現最大葉片長度的同時實現輕量化，分段的設計能夠在現場即可進行安裝。當折疊式葉片達到最大長度時，在海面的強大風力吹動下可以發出高達50兆瓦(MW)的功率峰值。如果采用傳統配置方案，這樣的長葉片將會出乎意料的沉重，安裝時機也會因為惡劣的天氣條件而拖延。但在全新的分段結構設計下，超長葉片也可以達到超輕的結構質量且設計制作成本也將會有所降低。安裝了分段超輕變形風輪的風電機組可以減少安裝使用數量，以此大大降低安裝和維護成本。這個設計項目得到了美國能源高級研究計劃局、美國能源部的全力資助。
　　目前最新的美國風力發電機所產生的電力在一到兩兆瓦的范圍內，葉片長約50米，最大的也不過80米，而此次最新研制的“分段超輕變形風輪”風電機組的葉片長達200米，且是安裝在下風向，而不是像配置有轉子的傳統風電機組葉片安裝在上風向，新式葉片在危險的天氣條件下可以折疊起來，特別是在遭受強風時能夠順風變形彎曲，在颶風中能夠自動全部收起，將影響因素降至最低。同時應用這種設計的葉片使用了當前最優質的材料與先進技術，能夠在實現最大葉片長度的同時實現輕量化，擁有應對惡劣天氣的適應性設計。而傳統的風電機組采用超長葉片設計的話根本無法承受來自海面上巨大風力的強度而面臨被摧毀危險。
　　每年在全球各地都會發生嚴重的強降雨風暴、颶風風險，在美國海面上，惡劣天氣更是常常伴有巨大的狂風巨浪。新研制成功的分段超輕變形風輪風電機組的葉片能夠及時減少和躲避風力的摧殘，使新設備面對超過每小時322公里的極大風速襲擊時能夠紋絲不動，巍然屹立，而一旦風速減慢，葉片就會正常伸展，最大限度地保護設備、節約能源、提高工作效率。現在，科研團隊已經獲得了來自美國能源局先進研究計劃署(ARPA-E)的356萬美元資助，正將努力推動新設計的商業化應用。