领先美国一大步!瑞典:-2°C算什么 零下30°C风机也能正常运转
原创
2021-02-18 15:39 星期四
财联社 黄君芝

财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,近日,冬季风暴“尤里”席卷美国,给德克萨斯州带来了史无前例的寒冷天气以及更为致命的打击——停电。由于极端天气冻住了风力机,导致清洁能源电力发电量急剧下降,德州就陷入了无电可用的局面。据估计,这场暴雪导致大约440万家庭断电。

这场灾难似乎是大自然给人类的一次警示,它凸显出,面对气候变化带来的日益难以预测的天气,世界已经变得多么脆弱。与此同时,它也引发了人们对全球推动电气化及能源清洁化的质疑。

在这一点上,瑞典似乎颇有发言权,全球各国也应借此机会加以借鉴。根据瑞典一个北极试验场研究人员的经验,只要有了合适的齿轮,风力涡轮机可以在最严酷的冬天继续发电。

研究人员表示,在极端情况下保持风力发电并非不可能。北极圈内的涡轮机可以在零下30摄氏度(零下22华氏度)的低温下工作,可作对比的是,此次德州当地的气温最低降到零下2华氏度(-19摄氏度)。

维斯塔斯风力系统公司(Vestas Wind Systems A/S)和通用电气公司(General Electric Co.)等大多数涡轮机制造商现在都能提供配备了防冰系统和部分设备加热的机组版本。

十年前,在瑞典的Uljabuoda,Skelleftea Kraft AB是第一批尝试在极端北极气候下建造风力涡轮机的开发商之一。Skellefteå Kraft是瑞典的一家市政拥有的电力公司,成立于1908年。

“零度以下的温度和潮湿的空气所造成的问题是,在风力涡轮机上会生成冰,”Skellefteå Kraft风力发电主管斯特凡·斯卡普(Stefan Skarp)说,“当冰冻结在机翼上时,空气动力学会变得更糟,以至于机翼捕捉到的风越来越少,直到根本不捕捉到任何风为止。”

这些冰也给维修人员创造了一个危险的环境,数以吨计的冰卡在涡轮机上,随时可能掉下来,或者更小的冰块以300公里每小时的速度从移动的机翼顶端甩出来。为了提供额外的保护,该公司的维修工人在冬季前往风力发电场时会乘坐装甲车。

通过在机翼上添加一层可以自动加热的薄碳纤维,就可以完全阻止冰的形成。当然也有在机翼内部使用热空气的版本。不过,Skarp表示,这一切都是有代价的,防寒装置的价格将比原来贵5%,而且还必须减少一些发电量来“保暖”。

“风力发电的标准情况是,它不应该在恶劣和寒冷的条件下建造,但从那时起,这项技术的发展在很短的时间内达到了非常远的水平,”Skarp补充说。

然而,根据市场研究公司伍德-麦肯兹(Wood Mackenzie Ltd.)首席风能顾问Aaron Barr的说法,在气候变暖的情况下,防冻技术的投资往往是不合理的,因为该系统会对涡轮机效率产生负面影响,而且成本昂贵。

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