三、特殊捕風方式提高效率
獲得穩定切向力(升力)垂直軸風電,風能利用率必然提高,但這些肯定不夠,只有使垂直軸風電風能利用率超過水平軸風電,達到貝茨極限,垂直軸風電技術才能算是成熟。當然,這個任重而道遠。
垂直軸風電風能利用率低,一直不被行業內人士認可。阻力型(平板式)風能利用率不超12%;風杯式不超7%;S型不超25%;升力型垂直軸也就在15-30%;而大型水平軸風電風能利用率卻在35-50%。
很多工程技術人員為了提高垂直軸風電風能利用率及升力型自啟能力,將兩種葉片結合在一起,并沒有避免各自葉片的受力缺陷;也有葉片變角的結構,這種結構在長時間運行過程中屬于易損件,尤其是40年以上服務,是不可取的結構。
圖6.升阻型垂直軸風電
如果垂直軸風電技術達到成熟,必須是特殊的固定翼型,既能獲得阻力型的強勁力矩又能比升力型小的運行阻力。很多人會因此燒腦或質疑,為此筆者做了很多相關的實驗來證明這個問題。
在后續的文章,將繼續討論非機械方式的風機制動、分散式遠程集中控制、微觀資本的參建以及三個指標:(1)6m/s風速滿發; (2)5-7年回收全部投資; (3)40年以上的安全服務壽命等問題。
煤礦閉坑的那一天,一個裝機3MW垂直軸風電,在低風速區能獲得3000發電風時,服務年限40年,每戶每年1000度的電能消耗,能供應9000戶的能源需求,相當于一個社區或鄉鎮的電能需求。這時風電才能擔負起能源供應的重任。
大型垂直軸風電技術研究已經停滯了好幾年了,一項原創技術,不是一個人、一個公司和一所高校能完成的。希望通過這篇文章喚醒社會對垂直軸風電的重視和垂直軸風電先驅者們的熱忱。