近日,华能首台千瓦级极低温型垂直轴风电机组在南极中山站顺利发电。此次华能共在南极投入两台风机,中国第40次南极科考将对机组开展极地环境测试。

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据悉,此次在南极投入使用的两台垂直轴机组样机,是“华能方案”在南极科考站实现极地零碳能源利用的一次实地应用。该样机针对传统小型风电机组在南极地区极寒、大风气候条件下出力不足、可靠性低以及卡转等问题,自主研发了高效专属翼型和高可靠机组构型。

其实在此之前,由我国国家能源集团联合动力自主研制的10千瓦极地小型风力发电机组在南极中山站安全运行已超613天,为南极科考站提供了经得起现场运行考验的风力发电设备。

垂直轴风电机组有啥优势?

垂直轴风电机组,又称D型风电机组,由法国工程师G.J.M.Darrieus发明,其主要由可旋转的竖柄和固定在上的弧形叶片组成,当风力足够强时,弧形叶片带动竖柄连接的发电机转动,从而将风能转换为清洁电能。

相比水平轴风电机组,D型风电机组具有明显的优势:第一,D型风电机组可有效利用多个风向下的风力,而水平轴风电机组往往需正对风向,才能提高风能利用率;第二,D型风电机组的弧形叶片在高速旋转时,其所受张力较小,可适应恶劣天气。此后,人们改进D型风电机组的弧形叶片,陆续发展出H型风电机组、S型风电机组、螺旋型风电机组。

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总体来说,垂直轴风电机组相比水平轴风电机组的主要优势主要有以下三个方面:第一,维修保养成本低。第二,风能利用率较高。相比于水平轴风电机组,垂直轴风电机组的启动风速更低,且能利用多风向的风力,理论风能利用率可达0.4左右。第三,对环境友好。产生的气动噪声较小,甚至可以达到静音效果。