由日本新能源和工業技術開發組織（NEDO）牽頭的財團在日本北九州港完成一臺3MW示范性漂浮式風機組裝。除了漂浮式技術，另一個值得關注的就是使用了行業內不太主流的兩葉片風機，這讓小編對該技術有了新的遐想！


這臺3MW兩葉片示范風機安裝在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，于6月底拖拽至北九州港。未來，該試驗風機將被拖到離北九州市約15公里的海上安裝地點。

NEDO表示，經過短暫的試運行后，風機將于今年秋季正式投入運行，并將運營至2021年。該項目旨在驗證50米至100米水深的漂浮式海上風機技術，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、Eco Power Company、Glocal Inc和九州電力未來能源公司。

兩葉片相較于三葉片的技術劣勢

在風力發電技術剛剛興起的時候，市場上曾出現過各種設計的兩葉片風機，但從上世紀80年代末開始，三葉片逐步占據市場主導地位。究其原因，主要有以下三點：

偏航

兩葉片偏航時，葉輪自由轉動，兩個葉片的位置時而在與地面垂直，時而與地面水平，而這兩種狀態下，偏航電機所需的轉矩差距很大，前者遠小于后者，這就使得兩葉片風機的偏航速度必須十分緩慢，以限制波動的動態負載；而三葉片風機的三個葉片呈中心對稱，在偏航時，所需轉矩變化不大，因此偏航速度較兩葉片風機快得多。

發電功率與噪聲

風機葉片的噪聲會隨著葉尖速的增加而迅速增加。在相同轉速下，兩葉片風機發電功率低于三葉片風機；同理，要達到同樣的發電功率，兩葉片風機需要更大的轉速，葉尖速高得多，噪聲也自然大很多。對于陸上風機來說，這是一個很大的弊端，畢竟周圍的居民都不愿意受到噪音的干擾。

安全性

采用下風向技術的兩葉片風機在某些風速下會彈回撞擊到塔架上，類似的案例在2002年曾經發生，對兩葉片的發展產生了致命打擊。

為什么兩葉片風機會受到海上風電的青睞？

上述的幾個原因中，更高的葉尖速帶來的更大的噪聲，對于遠離人類居住的大海，這似乎不是一個大的問題。而對于安全性，英國的風機設計師已經研究出一種受控的轉子制動策略，可有效降低葉片撞擊塔架的風險。

其實，兩葉片如果能卷土重來，還要依靠一個更重要優勢——由于重量減輕帶來的制造和安裝成本的降低。

由于減少一個葉片，隨之帶來的是轉子、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十分敏感的海上風電來說，無疑是非常有利的因素。

此外，在臺風天氣下，兩葉片風機可以水平位置停機，最大程度降低臺風對風機的破壞。

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一直致力于設計和生產兩葉片風機。最早的3MW系列風機采用的兩葉片上風向技術，但在2014年改成了三葉片上風向風機。其新型SCD6.5MW超緊湊型兩葉片下風向風機2014年底吊裝，目前正在龍源如東試驗風電場擴建項目中運行。


在國外，美國的Nordic WInd Power公司曾經生產過1MW的兩葉片陸上風機，但這家公司于2012年10月在堪薩斯法院申請破產清算。

應用于海上風電最為著名的兩葉片公司都來自荷蘭。其中，荷蘭的2-B Energy公司，它于2014年籌集了2650萬英鎊，在蘇格蘭海域安裝了兩臺下風向兩葉片6MW風機。


之前報道的兩葉片風機卷土重來中則重點介紹了Seawind公司采用重力式基礎的6.2MW海上風機運輸、安裝動畫視頻。



小編寄語

任何技術形式都有自己的優勢和劣勢，無論何種形式都是為了尋找更安全、更可靠、更經濟以及效率更高的海上風機，從而使投資方和利益相關方的利益最大化。隨著海上風電的發展，只要解決好兩葉片的技術短板，相信也能在未來的工程和運行實踐中找到其應有的位置。