雙碳研究 | 風(fēng)能技術(shù)即將迎來(lái)哪些突破性進(jìn)展？

風(fēng)能技術(shù)即將迎來(lái)哪些突破性進(jìn)展？

【ADELANTE網(wǎng) 11月30日?qǐng)?bào)道】

作為清潔能源的重要分支，風(fēng)能發(fā)電效率有望實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。科研人員持續(xù)優(yōu)化風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)與風(fēng)場(chǎng)布局，致力于實(shí)現(xiàn)最大發(fā)電效能。

近日，麻省理工學(xué)院（MIT）某研究團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了19世紀(jì)的“動(dòng)量理論”（Momentum Theory），這一理論框架最初用于模擬轉(zhuǎn)子在不同環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。而風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)需要多方面條件，包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并調(diào)整渦輪機(jī)的方向、角度和轉(zhuǎn)速。通過(guò)完善這一數(shù)學(xué)模型，MIT團(tuán)隊(duì)打造出一款工具，能讓風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行更精準(zhǔn)的微調(diào)，從而提升發(fā)電效率。“最讓我們振奮的是，它極有可能立即對(duì)整個(gè)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生直接影響，”麻省理工學(xué)院土木與環(huán)境工程助理教授邁克爾?豪蘭（Michael Howland）表示。

傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)的升級(jí)改造也極具前景。例如，加長(zhǎng)葉片可使得單機(jī)捕獲更多能量；增高塔架能利用高海拔地區(qū)更強(qiáng)的風(fēng)力，提升發(fā)電效率。另一項(xiàng)可行的創(chuàng)新技術(shù)是“尾流導(dǎo)向”，通過(guò)有意調(diào)整風(fēng)機(jī)角度，使其偏離氣流正方向，產(chǎn)生額外電能。

一些企業(yè)正突破傳統(tǒng)帶葉片風(fēng)機(jī)的局限。以初創(chuàng)公司沃特斯無(wú)葉片（Vortex Bladeless）為例，該公司設(shè)計(jì)出一款錐形無(wú)葉片風(fēng)機(jī)，其利用渦量原理。渦量通常被刻意回避，因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致設(shè)備振蕩，來(lái)回晃動(dòng)，但該公司創(chuàng)始人戴維?蘇里奧（David Suriol）提出：“與其規(guī)避物理規(guī)律，不如將其轉(zhuǎn)化為能源優(yōu)勢(shì)。”

提高風(fēng)能輸出效率的另一種方式是設(shè)計(jì)適用于低風(fēng)速地區(qū)的風(fēng)機(jī)，例如各大城市沒(méi)有空間建設(shè)大型風(fēng)電場(chǎng)。與此同時(shí)，部分科學(xué)家正在探索海上風(fēng)能開發(fā)，采用通過(guò)纜繩平臺(tái)固定在海底的漂浮式風(fēng)機(jī)。

盡管研究人員、科學(xué)家和工程師已取得顯著進(jìn)展，但風(fēng)能的社會(huì)接受度仍會(huì)帶來(lái)阻力。政策制定者需肩負(fù)起責(zé)任，提升公眾對(duì)風(fēng)能的認(rèn)知度和熟悉度，尤其是在那些未曾涉及風(fēng)能開發(fā)的地區(qū)。如果你對(duì)風(fēng)能的發(fā)展演變感興趣，不妨花時(shí)間了解相關(guān)知識(shí)，并與朋友、家人及社區(qū)分享。

編譯: 周佳玲（新能源部）

審校: 鄂一鳴（新能源部）

編輯: 周佳玲（新能源部）