由日本新能源和工業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)組織(NEDO)牽頭的財團在日本北九州港完成一臺3MW示范性漂浮式風(fēng)機組裝。除了漂浮式技術(shù)，另一個(gè)值得關(guān)注的就是使用了行業(yè)內不太主流的兩葉片風(fēng)機!
這臺3MW兩葉片示范風(fēng)機安裝在Ideol“阻尼池”漂浮平臺上，該漂浮式平臺建于日立所屬的Sakai造船廠(chǎng)，于6月底拖拽至北九州港。未來(lái)，該試驗風(fēng)機將被拖到離北九州市約15公里的海上安裝地點(diǎn)。
NEDO表示，經(jīng)過(guò)短暫的試運行后，風(fēng)機將于今年秋季正式投入運行，并將運營(yíng)至2021年。該項目旨在驗證50米至100米水深的漂浮式海上風(fēng)機技術(shù)，并降低成本。除了NEDO，日立 Zosen和Ideol之外，該財團的參與者還包括Marubeni Corporation，東京大學(xué)、Eco Power Company、Glocal Inc和九州電力未來(lái)能源公司。
兩葉片相較于三葉片的技術(shù)劣勢
在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)剛剛興起的時(shí)候，市場(chǎng)上曾出現過(guò)各種設計的兩葉片風(fēng)機，但從上世紀80年代末開(kāi)始，三葉片逐步占據市場(chǎng)主導地位。究其原因，主要有以下三點(diǎn)：
偏航
兩葉片偏航時(shí)，葉輪自由轉動(dòng)，兩個(gè)葉片的位置時(shí)而在與地面垂直，時(shí)而與地面水平，而這兩種狀態(tài)下，偏航電機所需的轉矩差距很大，前者遠小于后者，這就使得兩葉片風(fēng)機的偏航速度必須十分緩慢，以限制波動(dòng)的動(dòng)態(tài)負載;而三葉片風(fēng)機的三個(gè)葉片呈中心對稱(chēng)，在偏航時(shí)，所需轉矩變化不大，因此偏航速度較兩葉片風(fēng)機快得多。
發(fā)電功率與噪聲
風(fēng)機葉片的噪聲會(huì )隨著(zhù)葉尖速的增加而迅速增加。在相同轉速下，兩葉片風(fēng)機發(fā)電功率低于三葉片風(fēng)機;同理，要達到同樣的發(fā)電功率，兩葉片風(fēng)機需要更大的轉速，葉尖速高得多，噪聲也自然大很多。對于陸上風(fēng)機來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)很大的弊端，畢竟周?chē)木用穸疾辉敢馐艿皆胍舻母蓴_。
安全性
采用下風(fēng)向技術(shù)的兩葉片風(fēng)機在某些風(fēng)速下會(huì )彈回撞擊到塔架上，類(lèi)似的案例在2002年曾經(jīng)發(fā)生，對兩葉片的發(fā)展產(chǎn)生了致命打擊。
為什么兩葉片風(fēng)機會(huì )受到海上風(fēng)電的青睞?
上述的幾個(gè)原因中，更高的葉尖速帶來(lái)的更大的噪聲，對于遠離人類(lèi)居住的大海，這似乎不是一個(gè)大的問(wèn)題。而對于安全性，英國的風(fēng)機設計師已經(jīng)研究出一種受控的轉子制動(dòng)策略，可有效降低葉片撞擊塔架的風(fēng)險。
其實(shí)，兩葉片如果能卷土重來(lái)，還要依靠一個(gè)更重要優(yōu)勢——由于重量減輕帶來(lái)的制造和安裝成本的降低。
由于減少一個(gè)葉片，隨之帶來(lái)的是轉子、塔架、基礎等一系列設備和部件的減輕，而這也使得安裝更為容易，這對設備重量和安裝技術(shù)十分敏感的海上風(fēng)電來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是非常有利的因素。
此外，在臺風(fēng)天氣下，兩葉片風(fēng)機可以水平位置停機，最大程度降低臺風(fēng)對風(fēng)機的破壞。
有哪些公司在做兩葉片?
對于國內整機制造商，大家比較了解的廣東明陽(yáng)一直致力于設計和生產(chǎn)兩葉片風(fēng)機。最早的3MW系列風(fēng)機采用的兩葉片上風(fēng)向技術(shù)，但在2014年改成了三葉片上風(fēng)向風(fēng)機。其新型SCD6.5MW超緊湊型兩葉片下風(fēng)向風(fēng)機2014年底吊裝，目前正在龍源如東試驗風(fēng)電場(chǎng)擴建項目中運行。
在國外，美國的Nordic WInd Power 公司曾經(jīng)生產(chǎn)過(guò)1MW的兩葉片陸上風(fēng)機，但這家公司于2012年10月在堪薩斯法院申請破產(chǎn)清算。
應用于海上風(fēng)電最為著(zhù)名的兩葉片公司都來(lái)自荷蘭。其中，荷蘭的2-B Energy公司，它于2014年籌集了2650萬(wàn)英鎊，在蘇格蘭海域安裝了兩臺下風(fēng)向兩葉片6MW風(fēng)機。
