雙碳研究 | 微風也能發電！輕質轉子新風機

微風也能發電！輕質轉子新風機

【THE DIARY24網 12月21日報道】

與光、水一樣，風也可以通過渦輪機轉化為電力。傳統渦輪機體積龐大，主要依靠強風發電。但最新研究成果帶來了一項創新突破，一款工作原理與傳統渦輪機截然不同的裝置應運而生。讓我們一同深入探究這項研究成果。

輕質轉子的研發

德國弗勞恩霍夫應用聚合物研究所的科研人員與BBF集團攜手合作，近期研發出了一款超高效小型風力發電機。這款設備的輕質轉子即便在風速未達預期的情況下，依舊可以正常運轉。它與傳統風力發電機的核心區別在哪里呢？這款轉子采用中空設計，而非傳統風機葉片常用的泡沫填充結構。這一創新為實現高效家庭綠色發電邁出了關鍵一步。

設備背后的科學原理

該設備首先通過3D打印技術制造出轉子模具，第二步則是打造層壓結構。層壓結構的具體制作方法是，借助自動纖維鋪放系統鋪設復合纖維帶。待轉子兩側熔合為一體后，其整體結構足以抵御強風侵襲。復合材料的分層結構經過精心設計，確保葉片能夠承受暴風雨的肆虐。

除了抗風能力外，這款設備的真正過人之處在于它能在微風環境下工作。得益于更輕盈的機身與更符合空氣動力學的設計，這款轉子在風速低至每秒2.7米時便可啟動旋轉。這一數值遠低于傳統轉子每秒4米的啟動風速基準，使其在弱風地區同樣適用。

性能全面超越傳統渦輪機

測試數據顯示，這款設備在每秒10米的風速下，轉速可達每分鐘約450轉，發電量最高能達到2500瓦。與目前市面上的傳統渦輪機相比，其發電功率提升了83%。同時，這款設備的發電效率高達53%，十分接近貝茨定律設定的59.3%極限值。該設備的實用性極強，小巧的體積使其可以安裝在家庭院落中；在緊急情況下，它也能充當應急供電設備，就像挪威創新的“海洋之母”渦輪機設計一樣。

降低能源成本的利器

輕質轉子風力發電機能有效降低發電成本。首先，制造這款轉子所使用的材料價格低廉，且獲取渠道比傳統渦輪機材料更為便捷。其次，轉子重量更輕，運輸難度大幅降低，將材料運送至組裝場地不再是難題，這一點是笨重的傳統渦輪機無法比擬的。

這款設備性能出色，足以滿足家庭的大量用電需求。對于尋求經濟型發電方式的家庭而言，它無疑是理想之選。其層壓結構不僅能讓葉片抵御強風，還能自主調節轉速，因此無需配備復雜的調控技術，設備的維護成本也隨之降低。

如今，這款小型渦輪機已備受關注，即將成為能源發電領域的重要一員。僅依靠微弱風力就能實現可觀發電量的優勢，讓它遠超傳統渦輪機。隨著技術的不斷創新，這款設備的性能還將持續優化。

編譯：朱芳菲（新能源部）

審校：徐肖飛（新能源部）

編輯：朱芳菲（新能源部）