美研制出巨型风力涡轮机叶片

   据科技日报2016年2月2日消息，受棕榈树在风暴中摇曳方式的启发，一个由美国弗吉尼亚大学、桑迪亚国家实验室和国家可再生能源实验室等机构研究人员组成的研究小组，研制出一种长度超过两个足球场的巨型轻韧风力涡轮机叶片，这种叶片将有助于建造功率达50兆瓦（MW）的海上风力涡轮机。

   桑迪亚国家实验室海上风能叶片项目首席设计师托德·格里菲思说：“这种超级涡轮机利用的是规模经济。美国拥有巨大的海上风能潜力，但海上设施很昂贵，因此需要更大的涡轮机来捕捉能源，才能负担得起所需费用。”

   格里菲思指出，传统的用于10兆瓦至15兆瓦风力涡轮机的迎风叶片造价昂贵，而且必须十分坚韧，以免作业疲劳，或在强劲的阵风中停工。这些叶片十分沉重，质量越大，成本越高。

   新研制巨型叶片的设计灵感源于棕榈树在风暴中的摇曳方式。叶片被设计成由一段一段小的叶片衔接组装而成，其轻量化的分段躯干相当于一系列的圆柱壳，可使整个叶片在风中弯曲的同时保持每段叶片自身的硬度，从根本上降低了对叶片硬度的要求。而由于分段制造，生产和安装成本都大大降低。“在危险飓风来袭时，巨型叶片会收起，与风向一致，减少了损坏的风险。而在风速较低情况下，叶片会展开，使产生的能量最大化。”格里菲思说。海洋气候莫测，海上风力发电机组必须承受每小时超过200英里的风速，这种分段涡轮叶片具有很大优势。美国最近发布的《风电愿景报告》称，到2030年，风能在美国国家能源总量占比应达到20%。而巨型风力涡轮机的开发将是达成这一目标的重要手段。