Aeromine的无叶片风力发电机
通过使用与赛车尾翼类似的设计,风力发电机在屋顶上工作,没有暴露的叶片,占用的空间远小于太阳能电池板。
风力发电的限制:前期成本、维护要求、噪音
Aeromine 空间更小 发电量更大
静止不动的涡轮机可以产生比太阳能电池板多50%的能量,而占用的空间只有不到太阳能电池板的10%。
风力发电的原理:伯努利效应
伯努利效应是指气体和液体如何以不同的速度在物体周围流动,流动较慢的流体(如空气)将比流动较快的流体产生更大的压力,并且这迫使物体朝向更快移动的流体。风力涡轮机的叶片带动转子旋转,为发电机提供电力。
Aeromine结构原理
Aeromine无声,能在更低的风速下工作
因为涡轮发电机安装在里面,它既不受极端天气的影响 也不受人和动物的影响。没有暴露的活动部件 这意味着更少的维护。它还可以在风速低至约每小时8公里的情况下运行。相比之下,传统风力涡轮机需要大约每小时15公里或更高的速度才能运行。
成本与太阳能接近,发电效率远高于太阳能
该公司参加了2021年美国国防部组织的“重新想象能源挑战”。他们的5千瓦的涡轮机参加了比赛,并估计每台涡轮机每年可生产14.3兆瓦时的电量。从这个角度来看,5千瓦的额定功率相当于平均21个屋顶太阳能系统的功率。据估计该风力涡轮机的安装成本约为每千瓦2400美元,而太阳能电池板的成本约为每千瓦1655美元。
Aeromine首批应用场景为大型平台的屋顶
Aeromine的首批应用是大型平坦的屋顶建筑,比如仓库、数据中心和大型零售商店。由于不能调节方向,它们最适合风向变化不大的地方。每个风力涡轮机间隔约4.6米 面向主导风向。中间为太阳能电池板留出了空间,从而与太阳能互补。
荷兰IBIS 开发类似的“能量巢”
荷兰公司IBIS动力已经展示了将太阳能电池板与小型涡轮机结合在一起的好处,并采用了一种称为能量巢的安装形式。将小型涡轮机、烟囱和太阳能电池板集成到 IBIS 所说的模块化动态雕塑中,以最大限度地提高单个屋顶的发电量。
“能量巢”的背后:文丘里效应
该公司声称,这种安排提供的能量是太阳能电池板单独产生的能量的6倍。这里用到的是文丘里效应。当流体通过狭窄的空间(如漏斗)时,其速度会增加。
能量巢的发电量是太阳能板的6倍
IBIS声称,能量巢利用文丘里效应将风速提高了140%至160%。它的涡轮机也可以在风速低至每小时4.5英里时工作 。同时,太阳能电池板在一个升高的平台上进行了位移优化,这意味着覆盖的面积比整个屋顶的面积略大。当风在太阳能电池板下行进时,风会冷却太阳能电池板,这可以转化为10%到25%的效率提升。
IBIS的试点发电量:140兆瓦/年
IBIS 在哈斯杰山顶建造了一个能量巢,位于荷兰埃因霍温市的一座70米高的住宅楼上。这个能量巢有296块太阳能电池板和4个涡轮机。估计这些组件每年将产生不少于140兆瓦时的电力,
像“能量巢”、Aeromin这样的概念告诉我们,小型风力涡轮机不仅可以独立发挥作用,而且可以产生更大的影响,使我们的可再生能源多样化。