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风力涡轮机可以应对飓风速度的风吗?

2023-05-10 22:56:31

世界上最大的风暴,将公海掀起狂潮,或将陆地上的建筑物夷为平地,长期以来一直让风电场开发商望而却步。但这种情况正在改变。


越来越多地采用专为抵御热带气旋而设计的涡轮机。最新的例子之一是“抗台风”浮动风力涡轮机,它很快将为海上石油平台提供动力。


这台 7.25 兆瓦 (MW) 的涡轮机可以在高达 134mph 的风速下持续10 分钟。它已安装在距离海南岛省海岸 136 公里的设施中。


但他们的涡轮机并不是第一台设计用来应对这种冲击的涡轮机。2021 年,庞大的 Haliade-X 涡轮机获得了台风认证。它是固定的,不是浮动的,容量高达13MW。


风能行业的迅猛发展正在将涡轮机推向极限,一些人质疑推出的步伐是否明智。


虽然涡轮叶片等部件非常坚固,但它们并非坚不可摧。大自然的力量,尤其是在海上,是出了名的不可预测,这意味着证明风力涡轮机确实已准备好应对飓风的压力越来越大。


热带气旋——根据位置通常称为台风或飓风——是世界某些地区常见的威胁。


这样的风暴可以产生超过 100 英里/小时的风速。有记录以来最强的一分钟持续风速为 215 英里/小时。


尽管这些地区面临气象挑战,但预计在未来几年和几十年内,风能将在那里扩大。


今天的涡轮机已经可以承受一些强大的大风。那些位于北海东北海岸的风速高达 50 英里/小时左右,之后它们就会关闭,。


从国际空间站看到飓风帕特里夏。 飓风于 2015 年 10 月 23 日登陆墨西哥太平洋沿岸。


从技术上讲,这种涡轮机旨在承受更高的风速。


风力涡轮机叶片通常非常可靠。如今,它们由坚固而轻便的碳纤维复合材料制成,自动化制造工艺有助于确保纤维的均匀放置,这对于叶片的坚固性很重要。


风力涡轮机制造商还对叶片进行一系列压力测试,以确保它们符合要求。


这可以包括将大型“激励器”连接到叶片上,叶片上下弹跳,模拟风对结构的反复应力。巨型叶片有时也会弯曲到断裂点,这有助于确定它们可以承受的最大载荷。


但随着时间的推移,涡轮机的易错性变得越来越明显,尤其是最大的涡轮机。在最近的一份报告中指出,海上风力损失从 2012 年的 100 万英镑增加到 2021 年的超过 700 万英镑。


容量超过 8MW 的机器可能会在安装后的短短两年内出现组件故障,速度是 4-8MW 设备的两倍多。





源:BBC


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