这种设备看起来一点也不像一个典型的“风扇在棍子上”的风力涡轮机,但这种带有均匀分布翼片的椭圆形轨道,可能会对可再生能源组合产生巨大的颠覆性影响,因为它将风力发电的成本削减到了前所未有的低水平。
来自怀俄明州的AirLoom Energy已经走出了隐形模式,谷歌刚刚任命了一位新的首席执行官,由比尔·盖茨的突破能源风险基金(Breakthrough Energy Ventures)牵头提供了400万美元的种子资金,以及一种截然不同的技术方法,该公司表示,这种方法从根本上颠覆了风力发电场的财务平衡。
风力涡轮机变得越来越巨大,一些新的设计比埃菲尔铁塔还高,成为历史上最大的移动机器之一。
而且它们会继续变大,因为它们越大,制造更长叶片的能量激励就越大。
但它们的庞大规模每一步都增加了成本;材料、制造、运输、物流、建设和维护预算都会受到严重打击,因为你要处理的是长叶片、高塔结构,以及必须安装在它们顶部并支持叶片的大型发电机。
AirLoom Energy 的方法使一切都变得更小,更接近地面。
2.5兆瓦的Airloom装置将使用多个25米(82英尺)的杆来悬挂一条椭圆形轨道,轨道上设置了一系列10米(33英尺)的机翼叶片,并通过电缆连接。
与帆船一样,帆船可以从任何方向的风中获取运动能量,除了正前方或正后方,这些叶片在绕轨道行驶时获取风能,轨道的方向是使其长边倾斜,以最大限度地捕捉风,而短端是叶片可以在其他叶片拖动时改变方向的空间。
动力输出装置从电缆中获取线性运动,以运行发电机。
当常规风力涡轮机从叶片尖端获得最大扭矩,而从离轮毂最近的钻头获得的扭矩很少时,Airloom系统的每个叶片的全长都将有助于牵引整个循环,当它们在末端旋转时,每转一圈会有效地短暂休息两次。
因此,一条2.5兆瓦的Airloom轨道可以装在一辆卡车上,它不需要巨大的涡轮塔式起重机(或者实际上已经开始出现的引人注目的爬升起重机),部件可以在相对较小的工厂里制造,使用非专业材料,安装和维护它们的每个部分都变得更容易、更便宜、更安全。
与常规涡轮机相比,例如这台2.5兆瓦级的通用电气机组 —— 一台直径100米(328英尺)的风扇,由85米(279英尺)高的轮毂支撑在管状钢塔上 —— Airloom表示,一个机翼轨道的成本将低于10%,大约不到22.5万美元。
再加上土地需求等,一个完整的风电场的建设承诺不到资本成本的25%,一个20兆瓦的风力发电场的建设成本不到600万美元。
从根本上说,Airloom公司声称,它的设计将把风能的平准化能源成本(LCoE)降低到目前每千瓦时成本的三分之一左右,约为每千瓦时1.3美分 —— 使这种最便宜的可再生能源之一变得便宜得多。
与高大的风力涡轮机塔相比,它在视觉上的干扰要小得多,这可能使它适用于更广泛的地点,并减少邻避反对。
它可以水平伸缩,轨道可以延伸数英里,系统的高度也可以改变,以最大限度地利用给定的场地。
突破能源风险投资公司的卡迈克尔·罗伯茨在一次新闻发布会上说:“几十年来,风能行业通过扩大涡轮机的规模,降低了能源生产的成本。
尽管这在降低总体成本方面非常成功,但这种方法现在面临着选址和材料成本方面的挑战。
Airloom独特的方法可以解决这两个问题,为风能开辟新的市场机会,进一步降低成本。
我们期待(新任首席执行官)尼尔·里克纳(Neal Rickner)在将这项革命性技术推向市场方面发挥领导作用。
”目前,小规模的原型机已经建立并运行,Airloom将利用其种子资金用一个50千瓦的测试设备来验证这项技术,并将从那里开始商业化和规模化。
实际上,大家更有兴趣了解,与美国陆上风力涡轮机平均35%的容量系数相比,这些翼轨设置在风电场环境中将实现何种容量系数。
你可能会认为,Airloom系统离地面较低,可能会错过更高的风速。
Airloom还表示,这一想法将在海上发挥作用,在那里可以找到大部分最好的风能资源。
这很有趣;据推测,它只需要更长的杆子,固定在海底。
然而,能源主要是一个成本游戏,如果这台机器能够以高塔三分之一的价格抽出能源,容量因素就不重要了,土地资源将变得可用。
下一步,我们着迷于了解这个想法将如何发展,尽管我们预计进展会非常缓慢。
尽管Airloom在他们的第一个原型机上遇到了“许多问题”,他们也已经花了7年时间来开发这个原型机。
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