GE科学家开发织物型风机叶片 降低风电成本

2013-03-21 15:40:22  来源:新浪科技

  新浪科技讯 北京时间3月21日消息,为了推动风电与传统化石燃料发电成本相近,GE、弗吉尼亚理工大学和美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)将共同开展研发项目,以期彻底改变风机叶片设计、生产和安装的方式。

  由于大部分风电成本源自风机自身的初始投资成本,那么降低这些初始成本的新技术将能有效降低整体的风电成本。

  “GE正在编织先进的风机叶片,这将推动我们的清洁能源未来,”GE全球研发中心首席工程师,同时也是美国能源部先进研究计划署(ARPA-E)项目负责人Wendy Lin说道:“我们正在开发的织物型叶片将会更加强劲而柔韧、更易于安装和维护。这正好描绘了一条清晰的路径,将使风电成本甚至比化石燃料发电更具竞争力。”

  GE认为,这种新型设计将使风机叶片成本降低25%到40%,使得在没有政府补贴的情况下,风电与化石燃料发电成本相近。

  GE的研究将聚焦于叶片结构上的织物的使用,将其包裹在金属结构上,这就好像鱼骨架。织物会被拉紧并蒙在骨架上,从而满足风机叶片运行的需求。传统的风机叶片基于玻璃纤维,用树脂粘结而成,因此更重,且制造所需的人力和时间更多。

  叶片技术的发展将促进更大、更轻风机的开发,从而在风速更低的情况下捕捉到更多的风。受设计、生产、安装和运输的限制,目前的技术很难让风机转子的直径超过120米。更宽、更长的风机叶片更难搬运和操控,而且生产贝壳状玻璃纤维结构的模具成本高达百万级美元。GE新型的织物型叶片生产技术可以扫清所有这些障碍。

  正是由于生产风机叶片的新方法,这些部件可以在现场组装。这也就意味着,设计工程师不再需要担心生产和运输导致的局限性。整体而言,这些技术上的改进将有助于降低风机的初始成本,以及最终的风电成本。

  据估计,美国想要实现风电所占比例达到20%,风机叶片需求将增长50%。但由于目前技术使得风机大小受到限制,这一目标事实上很难实现。更轻的风机叶片将有助于这一目标的实现。

  “开发更大的风机叶片对将使风电能够进入我们今天看来不适合捕捉风能的地区。进军风速中等的地区,比如美国中西部,将有助于未来几年风能产业的发展,”Lin说道。

  这种使用织物降低重量,提供具有成本效益的织物蒙皮技术可以追溯到第一次世界大战期间,当时被运用在飞机上。多年来,织物被证明十分强劲而可靠。GE已经开始在风机塔架中使用类似技术,以实现更好的美观、更低的成本和更好的保护。

  这一560万美元的项目将持续三年。GE正开发织物型风机叶片架构将能实现20年的使用寿命,且织物无需定时维护。

  到2012年,GE风机全球装机总量已经超过20,000台,在30个国家和地区的项目装机总量超过28GW。在中国,GE风机在中国的装机总量超过1000台。

关键字: 风机 叶片 风电
责任编辑: 房小葵
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