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【風機】挖掘深海風電潛力 美國研發巨型離岸風機
(時間:2026-03-25 15:45:31)
 

  近日,美國伍斯特理工學院的一隊研究人員在美國國家科學基金會30萬美元資助下,曆時3nianyanjiujiangdaxingfenglifadianjizhiyushenhaipingtai,muqiangaixiangmuyijinruceshijieduan。julejie,cixiangyanjiujiangfuzadejisuanjimoniyuwulimonifangfaxiangjiehe。youzhuanjiayuji,gaiyanjiuhuoxunenggouweihuanjingyouhaoxingnengyuanfazhanzhichuyitiaominglu,tongshiyeyoukenengshifenglifadianmanzumeiguozhuduoyanhaizhoudedabufendianlixuqiu。
  據悉,此項目由美國伍斯特理工學院機械工程係主任特裏格瓦鬆教授及副教授大衛・奧林傑博士聯合領導。奧林傑博士指出:“風力發電未來在滿足美國能源需求上將扮演很重要的角色,因此研究中有兩點必須考慮:首先,能源應該在鄰近需要的地方生產;另(ling)外(wai),對(dui)於(yu)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)來(lai)說(shuo),還(hai)應(ying)該(gai)在(zai)風(feng)力(li)較(jiao)為(wei)穩(wen)定(ding)的(de)地(di)方(fang)進(jin)行(xing)。美(mei)國(guo)東(dong)西(xi)海(hai)岸(an)的(de)沿(yan)線(xian)城(cheng)市(shi)都(dou)需(xu)要(yao)大(da)量(liang)電(dian)力(li),可(ke)以(yi)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)來(lai)自(zi)海(hai)上(shang)的(de)風(feng)力(li)。”
  奧林傑的研究主要是評估海上浮式風力發電場的可行性。該項目計劃打造一座由100台浮式風力發電機組成的風電場,每台風機的發電能力為5兆瓦(比普通陸上風機發電能力多60%),所發電量能夠滿足50萬個家庭的需求。
  奧林傑指出,盡管海上風電場的發電能力巨大,但是在深海區域,將重達1500萬磅的風機樹立在高達300英尺的浮塔上是十分困難的。“在深水風機開發並成功應用前,應先考慮一係列問題,這樣才能設計出合適的風機,”奧林傑說,“比bi如ru,應ying該gai如ru何he將jiang風feng機ji運yun抵di安an裝zhuang地di?什shen麼me樣yang的de平ping台tai和he浮fu標biao設she計ji組zu合he,加jia上shang係xi泊bo解jie決jue方fang案an能neng夠gou最zui好hao地di抗kang拒ju大da風feng暴bao和he大da浪lang的de衝chong擊ji?各ge個ge海hai洋yang區qu域yu間jian的de環huan境jing條tiao件jian有you怎zen樣yang的de不bu同tong?等deng等deng類lei似si問wen題ti。”
  為解決上述及其它一些存在的問題,奧林傑和他的團隊將計算機模擬與物理模擬相結合,“雖然計算機模擬在控製中度海浪與風力的力度方麵表現良好,但是風暴條件下造成的非線性反應仍需要物理模擬來處理”。為此,伍斯特理工學院的研究團隊借用了美國曆史最為悠久的水力學實驗室,用於模擬深水區域的環境,以測試相關設備。奧林傑說:“該實驗室可以協助我們確定一些意想不到的條件,以及確定開發早期需要進行修改的設計。為我們的研究節約了大量成本。”
  奧林傑希望,當全部項目完成時,他們能夠擁有一個完整的計算機模擬係統,用以檢測更多設計類型和潛在的環境條件。
  據了解,歐洲目前擁有超過5000台風力發電機,總裝機容量超過6500wanqianwa。zheqizhongxuduodoushihaishangfenglifadianji,bingqieyizhiyilaidouzaibuduanjianshexindehaishangfengdianchang。erquanqiushougeshenshuifushifengjimuqianyezainuoweihaishangjinxingceshi。raner,jumeiguonengyuanbutoulu,jinguanmeiguoyongyouchaoguo1.2萬英裏的海岸線,但是在風力發電上卻遠落後於歐洲。剛剛獲批準的海角風電項目(Cape Wind Project)將在科德角附近的海上淺水區域安裝170台風機,這將是美國第一個海上風力發電場。但是它的發展卻一直停滯不前,主要因為擔心樹立的風機會破壞海角海岸的自然美景。
  對此,奧林傑表示,浮式風力發電機通常安裝在遠離陸地的地方,這種方式能夠很好地解決環境、景觀與風機安放間的矛盾。奧林傑還驕傲地表示:“我們的工作是基礎性的。美國計劃到2030年讓20%的電力來自風能,如果深水風電能夠在完成該計劃中發揮重要作用,那麼我們目前的研究將是意義非凡的。”

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