比尔·盖茨投资!美国Airloom要大幅降低风电度电成本
发布日期:2023/11/24
为了降低成本,现在的风力涡轮机越做越大。一个叶片的长度可以超过一个足球场,一些海上涡轮机的高度甚至超过50层楼高,制作一个标准涡轮机的底座需要40辆卡车的混凝土。
大型涡轮机能更稳定地收集更多能量,降低度电成本。然而,这些涡轮机的巨大规模也会同时大大增加每个环节的成本。从材料到制造、运输、物流、施工和维护,处理长长的叶片、高高的塔架结构,都会严重影响预算。
现在,有一家位于美国怀俄明州、名为Airloom 的初创公司,设计了一种全新的风力涡轮机,不是扩大规模,而是缩小风力发电的尺寸和成本,从而彻底改变风力发电的现状。
Airloom 的方法与众不同,它使一切都变得更小,更贴近地面。它采用了与传统水平轴风力涡轮机(HAWT)相同的物理原理,但布局却截然不同。据该公司称,这种新颖的方法造就了一种独特的电网级风力发电设备,其发电量与水平轴风力涡轮机相同,而质量和成本都大大降低,最终的度电成本只有其他风力发电成本的三分之一。
最近,微软创始人比尔·盖茨领导的突破能源风险投资公司提供了 400 万美元的种子资金,用于扩大这项创新技术的规模。
传统的风力涡轮机将巨大的叶片安装在巨大的塔架上,标准的风力涡轮机高度可达500英尺,180英尺的叶片在300英尺的塔架上旋转。
而 Airloom 的2.5兆瓦设备则不同,它只需使用一些25米(82英尺)高的电线杆来悬挂一个轻质的椭圆形轨道,在轨道上垂直安装10米(33英尺)长的叶片。风吹来时,叶片绕着轨道飞行并发电,有点像旋转木马。
尼尔-里克纳(Neal Rickner)该公司的首席执行官,他说:“叶片不是绕圈飞行,而是贴着轨道,产生机械力,就像风力涡轮机的叶片转动中心的齿轮箱一样。”
他说,一般的风力涡轮机都非常巨大,因为拥有巨大的叶片意味着这些叶片的尖端可以飞得更快,产生更多的能量。但新设计可以用更少的部件达到同样的效果。里克纳说:“我们有一个相对简单的结构来支撑风力涡轮机的叶片尖端。”
使用更少的材料意味着更低的资本成本——设计成本不到传统涡轮机的十分之一,而且安装成本也更低,一个完整的风力发电场的安装成本预计不到传统风力发电项目的25%。
将传统的风力涡轮机安装到位可能需要一个巨大的起重机,仅向风电场运送一个大型起重机就需要5万美元。
而Airloom的新系统的部件可以更方便地运送和交付,一辆标准的拖拉机拖车就可以运输整个2.5兆瓦的 Airloom,这使得在偏远或艰苦的地方安装风力发电站成为可能。
其高度和长度可根据地形和用途定制,调试时无需大型混凝土基础。整体重量和材料的减少也大大减少了使用寿命结束后的垃圾填埋量。
Airloom 的设备还可以安装在农田里,下面种植庄稼。它还可以安装在靠近电线的道路旁边,这样就不需要太多的电线就能连接到电网。
在同等面积的土地上,它应该能比标准风力发电场产生更多的能量,因为传统的风力涡轮机需要间隔更远。最终的平准化能源成本(LCoE)可能只有其他传统风力发电成本的三分之一。