长期以来,行业内一直认为垂直轴风机相比水平轴风机度电成本高,无法在商业化大型风场中使用。然而最近一项来自英国牛津布鲁克斯大学(Oxford Brookes University)的研究表明,在大型海上风电场中,垂直轴风机(VAWT)比当今主流的水平轴风机效率更高。
研究团队由牛津布鲁克斯大学教授Iakovos Tzanakis领衔,成员来自本校工程学院和计算与数学学院。他们通过对11500小时的计算机模拟结果进行深入研究得出了上述结论。研究结果发表在国际可再生能源杂志(ELSEVIER)上,论文题目为“Numerical modelling and optimization of vertical axis wind turbine pairs:A scale up approach”。
研究人员Joachim Toftegaard Hansen表示,在海上使用垂直轴风机将有效解决目前利用水平轴风机布置的风场,前排风机对后排风机造成的尾流影响。一般来说,前排风机能利用50%左右的风能,而后排风机只能利用25%到30%。
这是第一次全面的分析在大型海上风场中使用垂直轴风机,其发电效率与风机排布角度、旋转方向、风机距离以及叶轮数量等各个因素之间的关系。
研究小组组长Iakovos Tzanakis认为:“这项研究首次证实了,在实际海上风电场规模的情况下,使用成对的垂直轴风机可能胜过当前主流的水平轴风机。”
“风机排布可以更加紧密,从而提高发电效率,降低度电成本。”
其实,行业内从未放弃过对垂直轴风机的研究,其中比较知名的公司有法国Technip公司旗下的浮式垂直轴风机Vertwind、WPL公司开发的V字型主体垂直轴风机Aerogenerator X,以及EDF联合Nenuphar开发的海上浮式风机,但至今都没有商业化。
而瑞典SeaTwirl公司研发的SeaTwirl S2单柱式基础配垂直轴浮式风机是最这其中最接近商业化的一款风机。