隨著全球海上風電市場日益火熱，海上風機不僅在單機容量上頻頻刷新紀錄，機型樣式同樣新品不斷，單葉片、雙葉片、雙頭甚至“疊式”等非傳統機型正逐步進入市場。
單葉片浮式風機獲投資
近日，荷蘭風電技術開發商TouchWind公司宣布，獲得日本三井株式會社投資，雙方將進一步加強新型浮式海上風電技術研發合作。值得注意的是，TouchWind公司是市場少有的一體式轉子單葉片浮式海上風機研發企業。
據TouchWind公司消息，該公司將與三井株式會社共同研發單葉片浮式海上風機，隨著新資金注入，將有機會擴大一體式轉子單葉片浮式海上風機的現場測試規模，同時對潛在的尾流效應進行研究。
根據公開資料，TouchWind公司研發的一體式單葉片浮式海上風機僅有一片風機葉片，以輕微向上的角度安裝在桅桿上，在風速較低時，桅桿處于傾斜狀態，且有一個浮標為其保持平衡，隨著風速增加，單葉片能夠直立起來開始旋轉發電，浮標可用作壓艙物確保葉片不被大風吹走。
公司公布的運行數據顯示，目前，市場上主流的風電機組通常有3片葉片，風機零部件組成相對復雜，出現故障的概率相對更高，并且在風速超過25米/秒后就可能停止運行，而這款單葉片風機為一體式設計，安裝簡潔方便，還能自動調整自身位置，可適應的最高風速能夠達到70米/秒以上，尤其適合深海海上風電開發。
三井株式會社風力發電項目部總經理杉山雅幸表示：“這一獨特設計能夠保證風機在強風下高效運轉，在降低風機重量的同時，還能有效提高發電效率。雙方合作將有機會帶來高效和有競爭力的浮式海上風電項目。”
非傳統樣式層出不窮
除了具備潛在的發電優勢，Touchwind公司創始人兼首席執行官萊克斯·科力普還表示，與傳統風機相比，由于葉片以及零部件用量更少，同等條件下單葉片風機成本可降低30%左右。
據萊克斯·科力普介紹，目前，該公司已經在荷蘭水域內安裝了一個直徑為6米的單葉片風機，計劃近期開始現場測試，隨后將進一步擴大測試范圍，還將與合作伙伴共同探索海上項目安裝和維護情況，推動該產品盡快投入市場。
實際上，單葉片風機的研發只是風電行業內機型創新的一個代表，過去數年間，除了葉片數量有創新設計外，還出現了“雙頭”風機、“疊式”風機等顛覆性風機樣式。早在2016年，歐洲風電設備商維斯塔斯就曾推出過安裝四個風輪的風機設計，該設計包含12只葉片，據稱能大幅提高風能利用率。
創新研發進度更為顯著的還有雙葉片風機。歐洲風機研發企業Seawind公司在過去數年推出了多款雙葉片風機機型，目前已分別在歐洲陸上和海上開啟了現場試驗。根據Seawind公司計劃，該公司將在2024年試驗功率為6.2兆瓦的浮式海上風機，如果順利推進，一年后該款機型就能夠得到設計認證，隨后可推向市場。
有望緩解產業鏈瓶頸
在業界看來，風機樣式推陳出新提速且獲得諸多關注，除了提高風能利用效率的訴求外，更體現出風電全產業鏈對供應瓶頸的“焦慮”。
公司指出，傳統海上風機安裝成本相對較高，其中，風機支撐結構、安裝和基礎施工成本占到海上風電成本的37%左右，相對簡易的單葉片風機有利于降低這一環節的開支。據悉，該公司還將利用3D打印技術、以環保型材料生產風機所用的錨，提升海上風機的環保性能。
公司首席執行官迪米特里奧斯·穆杜里則表示，過去幾年，全球風電機組單機容量快速增長，從2021年的9-12兆瓦增長到如今的18兆瓦以上，但風機葉片也是當前風電行業供應鏈瓶頸最為明顯的環節之一。
“一直以來，風電行業都飽受原材料成本高昂、大宗商品價格波動帶來的巨大困擾。業界普遍希望能夠研發出替代方案，更加關注非稀土材料的使用，找到高成本海上風電安裝船的替代方案，還希望風機制造成本能變得更低，從而推動風電價格變得更低。”迪米特里奧斯·穆杜里表示。
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