日本研发集群式风力发电机

参考消息网6月14日报道 据《日本经济新闻》6月8日报道，随着海上风力发电在应对气候变化和确保能源安全的战略中的重要性不断提升，将多台风力涡轮机组合在一起的“集群式”研究不断取得进展。日本九州大学海上风力研究教育中心利用自有发电机，计划在2028年建成由100台风力涡轮机组合而成的示范机组。这是否有可能推动风力发电的普及？

由于风力涡轮机的功率与受风面积成正比，因此叶片的尺寸一直在增大。如今最大的风力涡轮机高度接近300米。

但是，也有人指出，增加支柱强度使其能够承载重型叶片，反而导致风力涡轮机的发电成本不断上升，通过扩大叶片面积来降低发电成本的效果正在接近极限。

在大型风力发电机中，叶片的叶尖速度有时会超过每秒100米。此时，如果被雨滴击中，叶片就很容易损坏。风力涡轮机高速旋转产生的噪音也是一个问题。

将许多中型风力涡轮机组合在一起的集群式风力发电机组正在引起人们的关注。叶片经过精心设计，无需像大型风力涡轮机那样快速旋转就能增加输出，从而规避了高速旋转带来的风险。当风力涡轮机被并排放置时，还会产生协同效应。从理论上讲，与相同尺寸的传统风力涡轮机相比，输出功率有所增加。

九州大学及其初创企业RIAM Wind公司的目标是，2024年建造一座由两台直径约为25米的风力涡轮机组成的示范机组。在分析相关数据后，再于2028年打造一座垂直和水平方向均由10台风力涡轮机组成的集群式机组。其高度约为230米，宽度约为280米，输出功率可达20兆瓦。

集群式机组拥有易于持续发电的优点。一般而言，当风力涡轮机叶片断裂时，需要关闭机组进行修复。即便进行日常检查，也得让叶片停转，发电活动就会停止。由于集群式机组中的风力涡轮机可被逐个拆除，在检查和维修时无需停转所有叶片，更容易维持发电量。

由于拥有诸多优点，海外也希望将集群式机组投入实际使用。挪威一家初创企业将打造一座由100多个中型风力发电机组成、高约300米的集群式机组。其输出功率为75兆瓦，是当今大型风力发电机的5倍。

RIAM Wind公司开发的风力发电机因形状独特而被称为透镜风力涡轮机。虽然直径很小，输出功率却不小。风撞击护罩会产生涡流，从而在风力涡轮机后部形成低压区域。这将吸引空气、增大风速。风速的微小差异直接影响发电机的输出功率。经实验证实，与没有护罩的情形相比，有护罩风力涡轮机的输出功率是前者的2至3倍。