研究人員開發出一種成本更低且看似可回收的風力渦輪機葉片,這兩個特性可以加速全球陸上和海上風電的快速增長。
這項創新還可能降低不斷上漲的運輸成本,因為更高渦輪機的葉片現在可以長達 262 英尺,幾乎相當於一個足球場的長度。
根據國家可再生能源實驗室的研究人員的說法,可能需要多年的進一步測試才能確定可回收葉片能夠在戶外環境中承受 30 年的時間,這是風電行業的標準目標。
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NREL 風能技術中心主任丹尼爾·萊爾德表示,降低未來葉片的成本將是加速風電發展的“一大步”,該中心已花費四年時間研究新型葉片。
他指出,在過去三十年中,研究幫助風力渦輪機產生的電力成本降低了 90%。但他補充說,風電仍必須與煤炭、天然氣和核電競爭,以保持其在能源業務中不斷增長的地位。
萊爾德說:“我認為未來一兩年內,葉片的可回收性方面將取得很大進展。”
並非所有人都如此樂觀。美國風能協會 (AWEA) 最近釋出的一份報告表明,“重新利用”巨型舊葉片可能比回收利用更簡單。該行業組織表示,“當地社群”可能會將它們用於人行天橋、遊樂場裝置和公共長椅。屋頂材料是另一種潛在用途。
AWEA 的報告引用了懷俄明州卡斯珀市固體廢物部門經理辛迪·蘭斯頓的話,她最近很高興收到 60 萬美元用於在當地垃圾填埋場傾倒廢舊風力渦輪機葉片。
她向 AWEA 解釋說:“就環境問題而言,這是我們收到的最無問題的廢物。我們收到輪胎、石棉、受汙染的土壤,相當糟糕的東西。”
AWEA 的報告還指出,全球最大的風力渦輪機制造商之一維斯塔斯風力系統公司 (Vestas Wind Systems A/S) 已設定目標,到 2040 年淘汰傳統渦輪機葉片。
製造風力渦輪機葉片並非易事。傳統葉片需要大量人工。它們是由玻璃纖維、巴爾沙木片和一種稱為環氧熱固性樹脂的化學物質組成的夾層結構。需要加熱爐才能使葉片具有合適的形狀、強度、光滑度和靈活性,以捕捉風並轉動渦輪機。
新型 NREL 葉片使用了大部分這些部件,但使用熱塑性樹脂將它們粘合在一起,這種樹脂可以在室溫下硬化並固定葉片的形狀。它也可以在其使用壽命結束時透過加熱成液態樹脂來回收,然後可以重複使用以製造新葉片。
這最大限度地減少了廢物問題,在歐盟禁止將舊葉片傾倒在垃圾填埋場後,廢物問題在歐洲變得更加困難。這種新型樹脂稱為 Elium,由阿科瑪公司製造,該公司是一家在賓夕法尼亞州普魯士國王設有辦事處的法國公司。阿科瑪公司正在與 NREL 合作開發可回收葉片。
在 NREL 實驗室製造新型葉片的研究工程師羅賓·默裡說,它們在實驗室中針對傳統葉片進行了壓力測試。除其他外,測試表明,較新的葉片具有所謂的更大的“阻尼效應”,這意味著它們減少了風引起的振動,這會對人們造成困擾,並可能縮短渦輪機結構的使用壽命。
默裡指出:“這仍處於研究的早期階段。許多成本模型將在稍後出現。”
經 E&E 新聞許可轉載自 Climatewire。E&E 在www.eenews.net上每日提供重要的能源和環境新聞報道。
