三、特殊捕風(fēng)方式提高效率
獲得穩(wěn)定切向力(升力)垂直軸風(fēng)電,風(fēng)能利用率必然提高,但這些肯定不夠,只有使垂直軸風(fēng)電風(fēng)能利用率超過水平軸風(fēng)電,達(dá)到貝茨極限,垂直軸風(fēng)電技術(shù)才能算是成熟。當(dāng)然,這個(gè)任重而道遠(yuǎn)。
垂直軸風(fēng)電風(fēng)能利用率低,一直不被行業(yè)內(nèi)人士認(rèn)可。阻力型(平板式)風(fēng)能利用率不超12%;風(fēng)杯式不超7%;S型不超25%;升力型垂直軸也就在15-30%;而大型水平軸風(fēng)電風(fēng)能利用率卻在35-50%。
很多工程技術(shù)人員為了提高垂直軸風(fēng)電風(fēng)能利用率及升力型自啟能力,將兩種葉片結(jié)合在一起,并沒有避免各自葉片的受力缺陷;也有葉片變角的結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)在長時(shí)間運(yùn)行過程中屬于易損件,尤其是40年以上服務(wù),是不可取的結(jié)構(gòu)。
圖6.升阻型垂直軸風(fēng)電
如果垂直軸風(fēng)電技術(shù)達(dá)到成熟,必須是特殊的固定翼型,既能獲得阻力型的強(qiáng)勁力矩又能比升力型小的運(yùn)行阻力。很多人會(huì)因此燒腦或質(zhì)疑,為此筆者做了很多相關(guān)的實(shí)驗(yàn)來證明這個(gè)問題。
在后續(xù)的文章,將繼續(xù)討論非機(jī)械方式的風(fēng)機(jī)制動(dòng)、分散式遠(yuǎn)程集中控制、微觀資本的參建以及三個(gè)指標(biāo):(1)6m/s風(fēng)速滿發(fā); (2)5-7年回收全部投資; (3)40年以上的安全服務(wù)壽命等問題。
煤礦閉坑的那一天,一個(gè)裝機(jī)3MW垂直軸風(fēng)電,在低風(fēng)速區(qū)能獲得3000發(fā)電風(fēng)時(shí),服務(wù)年限40年,每戶每年1000度的電能消耗,能供應(yīng)9000戶的能源需求,相當(dāng)于一個(gè)社區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)的電能需求。這時(shí)風(fēng)電才能擔(dān)負(fù)起能源供應(yīng)的重任。
大型垂直軸風(fēng)電技術(shù)研究已經(jīng)停滯了好幾年了,一項(xiàng)原創(chuàng)技術(shù),不是一個(gè)人、一個(gè)公司和一所高校能完成的。希望通過這篇文章喚醒社會(huì)對(duì)垂直軸風(fēng)電的重視和垂直軸風(fēng)電先驅(qū)者們的熱忱。