Vertical-axel windmills need fewer moving parts than traditional designs, keeping maintenance costs lower.

垂直轴风力发电站所需的运动机件要少于传统设计,所需维护成本也相应降低。

瑞典制造商Vertical Wind宣称,在提高清洁的风力发电机效率方面,沿垂直轴方向旋转的叶片涡轮机要强于水平轴方向的。Vertical Wind公司位于斯德哥尔摩北部乌普萨拉大学城,该公司正朝着瑞典第一风力发电机出口商的目标发展。

垂直轴风力涡轮机,简称VWAT,并不是Vertical Wind公司独有的新理念。虽然其他制造商进入这一市场的时间更长,但Vertical Wind公司依然相信,基于其产品坚固的结构和精确的设计,它们的方案要更为出色。

垂直轴风力涡轮机相比传统水平轴涡轮机具有几大优势:

  • 它们不需要面朝盛行风,免去了安装偏航装置的必要。
  • 发电机可直接安装在地上,便于维护并可以设计得更大。
  • 发电机是直接驱动的,免去了安装额外齿轮箱的必要,改进了发电效率。
  • 发电塔不需再支撑发电机、齿轮箱和过重的叶片,因此发电塔不必那么厚重,减少了对视野及附近雷达装置的影响。
  • 水平轴驱动的发电机,塔身和叶片(长达90米)运输困难。运输成本可占建造成本的20%。
  • 安装垂直轴风力涡轮机不需要笨重又昂贵的吊车和熟练的操作人员,安装要易于水平轴的同类产品。

另外,垂直轴风力涡轮机需要的运动机件更少。“组件越多,越容易出故障,” Vertical Wind 的首席执行官 Björn Hellström说。“我们使它尽可能简单。只有一个部件运转。

多领域调研

Vertical Wind公司是乌普萨拉大学电学专业的产物,他们从2001年开始研究风力发电。该公司由Mats Lejon教授和Hans Bernoff教授于2002年成立,一些公司职员是该大学的博士生导师。而拥有瑞典皇家理工学院(KTH)土木工程学位的Hellström在电力工程公司ABB研究能源和发展问题的时候认识了这家公司的创始人。Hellström是Sensimor公司的创始人之一,该公司主要为半导体制造业生产传感器。

Vertical Wind的准备工作是从空气动力学、固体力学、机电设计、气象学、环境规划等多领域调研开始的,该公司的这些工作一直和乌普萨拉大学保持着紧密的合作。研发成了这家年轻公司早期的主要工作。

Vertical Wind公司在2002年获得了垂直轴式叶片和发电机站结合的专利。2006年十二月一个寒冷的早上,一台12千瓦试验涡轮机的上线,成为了研发的关键里程碑。

2007年,该公司的第一个销售订单来自通讯设备巨头爱立信,当时Ericsson正在为他们的无线网络基站需找新的供电方式。这一构想可以帮助发展中国家和地区将移动电话网络延伸到电网覆盖不到的地方。

德国电力供应商E.ON集团和瑞典Falkenberg Energi能源公司为一个试验园区订购了4台40米的风力发电站。依靠24米长的叶片,每个发电站的功率可达200千瓦。瑞典能源署认为这一技术已足够成熟,并授权他们为一个价值一千万瑞典克朗(一百四十万美元)的项目提供配套服务。第一批发电机目前正在乌普萨拉大学建造中。

Vertical Wind公司已经引起了技术杂志《Ny Teknik》和商业周刊《Affärsvärlden》等瑞典媒体的极大关注,并被列为瑞典33家最有希望的科技企业之一。世界自然基金会将Vertical Wind列为应对环境变化方面最重要的12家瑞典公司之一。而即将离任的美国驻瑞典大使Michael Wood认为Vertical Wind是瑞典最具投资潜力的公司。

“没错,我们正在需找投资者,”Hellström说:“但他们必须具有远见。”

研发计划打算在3年内建造出100米的风力发电站,每台发电功率在一百万至三百万瓦。瑞典能源规划者预计:到2020年,有多达3000台新式风力发电机在运转。此外,还可能在德国和英国建造12000台。Vertical Wind公司希望在逐渐增长的市场中占据较大份额。他们承认,用垂直轴式构造的优势来说服运营商是当前最大的挑战。

“从全局来看,我们的竞争对手是每一个发电厂商,”Hellström说,“但如果你了解一下我们所从事的风力发电领域,就知道目前没有一家公司在大规模地生产垂直轴式风力发电机。起码据我们所知是没有的。”

Hellström的目标是使Vertical Wind公司成为瑞典最成功的风力发电设备制造商。“这是公司老板定的规划,”他解释说:“这也是在这里工作令人感到兴奋的原因。我们正在带动瑞典的风力发电制造业,我们将会和这个行业的巨头们展开竞争。”

文章发布于2009年10月