日前，挪威初創企業World Wide Wind（WWW）公布了其創新的“反向旋轉”垂直軸風機（contra-rotating vertical turbine，CVRT）設計，并預計將把浮式風電的平準化度電成本推低至50美元/兆瓦時以下。

這款浮式垂直軸風機由WWW的創始人Stian Valentin Knutsen與首席技術官Hans Bernhoff共同設計，兩組反向旋轉的葉輪相隔一段距離安裝在塔筒上，葉片與塔筒成一定角度。塔筒通過一種全新設計的轉塔式系泊系統固定在海底，風機整體保持傾斜。

這種創新型設計的目的是中和塔筒上的扭矩，這解決了垂直軸風機公認的劣勢之一。同時，將兩臺發電機的輸出合并在一臺風機上，單機容量估計可達40MW。

與傳統的三葉片風機相比，這款垂直軸風機具有明顯的設計優勢，包括沒有齒輪箱、支持大規模制造、更低成本且耐用的葉輪，以及發電機安裝在較低處而不是機艙高處增加了穩定性，并便于在運行期間進行維護和維修。此外，垂直軸風機的尾流效應也遠小于三葉片風機。

根據WWW的計劃，將在2026年前完成CRVT風機的3MW模型設計，到2029年躍升到40MW的巨型風機設計。

據介紹，塔筒和基礎將使用低成本材料鋁而非鋼或混凝土，葉片將使用再生玻璃纖維而非新使用玻璃纖維和碳。

根據英國牛津布魯克斯大學（Oxford Brookes University）去年發表的一項研究結果，基于超過11500小時的計算機模擬，大規模風電場采用垂直軸風機，比傳統水平軸風機效率更高，當“成對”安裝時，效率可再提高15%。

目前，垂直軸風機還有多個備受矚目的試點項目在進行中，包括瑞典SeaTwirl的S2x、法國Technip的Vertiwind、WPL的V字型Aerogenerator X，以及EDF和Nenuphar之間的概念合作，但都遠未達到商業化應用的成熟度。

S2x

Vertiwind

Aerogenerator X

作者  |  雷風