维斯塔斯多叶轮概念机功成退休

在经过长达两年半的测试与验证之后，维斯塔斯将拆除其位于丹麦技术大学实验风场的多叶轮概念机。测试到的初步结果显示此四叶轮样机可以提升1.5%的发电量。

相信不少风能行业的朋友都听说过维斯塔斯的多叶轮概念机，在2016年它横空出世的时候引起了业内的广泛关注，同时也遭到不少的质疑。如今这台概念机终于不辱使命，满载成果地正式“退休”了！

挑战“尺寸规律”

这台“怪物”的额定功率为900kW，由四台V29-225kW变桨型小风机“合体”而成。

维斯塔斯负责此项目的工程师Erik Miranda表示，维斯塔斯的想法是用这台概念机来验证风机的尺寸规律与载荷测量技术。“在过去的几十年里风机的尺寸呈现显著的增长，推动了度电成本的降低。但是我们想要知道除了延长叶片以外，有没有另外一种方法来增大风机的尺寸。”Miranda说。

多叶轮概念机其实并不是一个全新的概念，而是考虑了传统意义上的单叶轮风机与运输的挑战。“我们看到这个挑战在变得越来越艰巨，所以重新提出了这个概念。”Miranda说，“其中一个主要的技术不确定因素在于，我们是否有能力来模拟这样一个风机的载荷，因为其与我们所知的模型相去甚远。还有就是，叶片之间是否会有相互影响？是否会有空气动力学上的相互作用而造成功率曲线、噪声或载荷的变化？“

维斯塔斯创新与概念高级副总裁Bo Svoldgaard说：“多叶轮概念机是维斯塔斯不断创新于先进风能技术的一个体现。测试的结果令人鼓舞，我们有效地挑战了风机的尺寸规律，挑战了传统意义上只能通过增加尺寸来降低度电成本的这一说法。”

结果与发现：不只是发电量提升

这项实验的结果将会于2019年夏季刊发在Wind Energy Science学术期刊上，但在一月初会发布一份简要的报告。

最初级的发现就是，通过这样的设计风机的发电量得到了提升。

“四个叶轮之间的相互作用使得最终发电量提升了1.5%。这1.5%的发电量提升是与旁边的一个单叶轮风机做对比得出的。”Miranda解释说。

这微小的发电量提升是功率曲线提升所造成的。这意味着多叶轮概念机可以比传统风机更快地达到额定功率。

此外，Miranda与他的团队发现这个由12支叶片组成的风机会承受轻微的多余载荷，但不至于影响到风机的寿命。其产生的噪声也不会比单叶轮风机更大。

有趣的是，四个叶轮的风机会有更快的尾流恢复速度，意味着如果它被放在真实的风场里，风机与风机之间可以离得更近而不会相互影响。研究人员相信更快的尾流恢复速度是由于在扫风面积相同的情况下，多叶轮风机更长的周长而造成的。

除了更了解多叶轮概念之外，维斯塔斯也了解到很多关于其测试与测量的方法。“我们学到的重要的一件事就是测量需要精心的计划。因为这台风机有很多的传感器，我们需要去考虑如何安装这些传感器以及如何校准它们。我们用多种方案校准了它们多次，然后我们才相信最终得到的结果。“Miranda说。

多叶轮概念机的未来

目前这个概念机正在被拆除，被拆除的机舱和叶片将会被储存在仓库中，可能将来会作为单叶轮风机，多叶轮风机的手臂等部件将会被回收利用。

至于这个机型将来能否投入商业化运行，Miranda表示：“我们将会讨论这样的机型是否商业化可行，但是前期我们主要投入在研究技术上的不确定性。我们现在可以确定的是，这样的机型可以运行而且我们没有发现生产过程中的巨大不确定性。至于商业化，还有很多问题需要去回答。“