風(fēng)機(jī)上有個(gè)偏航系統(tǒng),它又叫做對風(fēng)裝置。其作用就是確保風(fēng)機(jī)葉片隨時(shí)正對來風(fēng),以便最大程度地獲取風(fēng)能。
當(dāng)破壞性臺風(fēng)來襲時(shí),風(fēng)機(jī)第一步要做的讓葉片停止轉(zhuǎn)動,接著偏航,讓自己的正面,而不是側(cè)面正對臺風(fēng)。
原因是,風(fēng)機(jī)上的機(jī)箱很大,大到甚至可以??恐鄙w機(jī),所以,如果臺風(fēng)是從側(cè)面吹向龐大的機(jī)箱,則風(fēng)機(jī)受到的阻力會很大。
變槳
到這里,有人會納悶了。讓風(fēng)機(jī)正對臺風(fēng),這能降低側(cè)邊受到的阻力,但同時(shí),那三個(gè)巨大的葉片,它們受到的正向風(fēng)力也很大呀。別急,還有一個(gè)措施,這就是變槳。葉片變槳后,風(fēng)機(jī)受到的阻力會大為減少。
精準(zhǔn)選址
海上風(fēng)電場的選址,并不是說哪里風(fēng)大就選哪里,更重要的是還要看自己當(dāng)下有沒有極其過硬的技術(shù)。如果你的技術(shù)只能抵抗最大風(fēng)力在11級的臺風(fēng),那么,將風(fēng)電場建在每10年就會出現(xiàn)一次12級風(fēng)力的地方,就是極其不明智的。
浮式海上風(fēng)電
常規(guī)的海上風(fēng)電一般建在水深不超過50米的海域,否則的話,成本就會急劇增加。那么,怎樣才能在水深超過200米,甚至超過300米水深的海上建造風(fēng)電呢?這就得依靠浮式海上風(fēng)電了。
浮式風(fēng)電這個(gè)概念早在1972年就已經(jīng)被提出來了,但直到2007年,全球第一架浮式風(fēng)電才出現(xiàn)。浮式風(fēng)電讓可部署風(fēng)電的海域面積呈幾何級數(shù)增加,正是因?yàn)檫@個(gè)巨大的優(yōu)勢,現(xiàn)在,浮式風(fēng)電的技術(shù)發(fā)展迅猛。
我們這里討論浮式風(fēng)電,這并不是說,現(xiàn)在的浮式海上風(fēng)電能很好地對抗臺風(fēng),不是的。而是說,利用浮式風(fēng)電的構(gòu)造,我們也許可以提出一個(gè)大膽的,對抗臺風(fēng)的好方法。這種方法聽著可能太科幻,但是,很多科幻不也變成現(xiàn)實(shí)了么?
方法是:當(dāng)超強(qiáng)臺風(fēng)來臨,通過絞盤,將海底的錨鏈不斷收緊,直至將整個(gè)風(fēng)電發(fā)電機(jī)拉入40米深的水下。顯然,這在技術(shù)上是輕而易舉的。難的是怎么做好機(jī)艙的密封措施,以防止海水灌入。當(dāng)然,這在技術(shù)上也不是難事,關(guān)鍵是成本的衡量。然而,成本的降低是可以通過設(shè)計(jì)的優(yōu)化,以及技術(shù)的一步步逼近,從而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)臺風(fēng)來臨,整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)就沉入海中,要不了多久,臺風(fēng)就會過去,然后上浮即可。這樣的話,任你再狂暴的臺風(fēng)也沒事,臺風(fēng)問題徹底解決。
一般情況下,風(fēng)電機(jī)組工作的風(fēng)速范圍是3米/秒至25米/秒,即風(fēng)速達(dá)到3米/秒以上時(shí),風(fēng)機(jī)開始工作,而當(dāng)風(fēng)速大于25米/秒時(shí),則停止工作。風(fēng)力發(fā)電機(jī)滿發(fā)的風(fēng)速范圍在11米/秒至25米/秒之間的情況最有利于風(fēng)電場發(fā)電。因此,熱帶風(fēng)暴以下級別的臺風(fēng)對風(fēng)電場的發(fā)電非常有利。如果風(fēng)電場不是位于臺風(fēng)渦旋最大風(fēng)速范圍內(nèi),風(fēng)速往往達(dá)不到破壞風(fēng)機(jī)的強(qiáng)度,此時(shí)受臺風(fēng)外圍影響,是風(fēng)機(jī)滿發(fā)的最好時(shí)機(jī)。
總之,要提高風(fēng)電設(shè)備對極端天氣的適應(yīng)能力,需要多專業(yè)、多領(lǐng)域技術(shù)協(xié)同發(fā)展:
一是 加強(qiáng)大氣環(huán)流模式等氣象理論模型對極端天氣的預(yù)測能力,從而提高可再生能源發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)對極端天氣工況的能力;通過地球大氣系統(tǒng)的建模模擬空氣、水汽和云的運(yùn)動,基于數(shù)據(jù)分析方法預(yù)測極端天氣發(fā)生,借助衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)提高模型預(yù)測結(jié)果;
二是 需要健全的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,指導(dǎo)風(fēng)電場選址、風(fēng)機(jī)制造,確保在不同的環(huán)境條件下設(shè)備能持續(xù)可靠運(yùn)行;
三是 提高風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)和制造水平,如研發(fā)新式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,或是傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)加固、運(yùn)行控制技術(shù)等,讓機(jī)組在極端天氣下能穩(wěn)定運(yùn)行;
四是 優(yōu)化風(fēng)電場運(yùn)營及安全管理,采取有效措施保護(hù)風(fēng)機(jī)在臺風(fēng)期間安全穩(wěn)定發(fā)電。