科学家不断探索创新风力涡轮机的方法，以提高其效率和韧性。
如今，研究人员已研发出能够抵御破坏性飓风的海上风力涡轮机。
团队希望，这种成本更低、效率更高、韧性更强的风力涡轮机能够跻身市场前列，成为海上风电经久耐用的选择。
科学家不断探索创新风力涡轮机的方法，以提高其效率和韧性。从设计木制涡轮机塔架以减少碳足迹，到研究如何重复利用废旧风力涡轮机叶片，世界各地正在开展许多令人瞩目的风能创新项目。如今，研究人员找到了一种让海上风力涡轮机更加耐用的方法——使其能够抵御破坏性飓风。
如今的风力涡轮机高度可超过490英尺，但这些庞然大物容易受到飓风强风的影响，尤其是在海上部署大量风力涡轮机以生产清洁能源的情况下。
因此，科罗拉多大学博尔德分校的科学家们从一种天生能够抵御飓风强风的自然事物中汲取灵感：棕榈树。
“我们的设计深受棕榈树启发。棕榈树能够在这样的飓风环境中存活，”该校电气、计算机与能源工程系帕尔默讲席教授露西·保在一份声明中说。
风力涡轮机的新设计
风力涡轮机通常迎风而立，叶片也极为坚硬，但建造这种刚性结构成本高昂。然而，研究人员发现，背风的叶片在强风中不太容易撞上涡轮机塔架。这样一来，叶片就不必做得那么重、那么硬。相反，叶片可以更轻、更灵活，成本也更低。与棕榈树一样，叶片在强风中会轻柔弯曲，而不会折断。
研究人员与弗吉尼亚大学、得克萨斯大学达拉斯分校、科罗拉多矿业学院和国家可再生能源实验室合作，研发了分段式超轻变形转子风力涡轮机，以验证这一理论。经过四年的测试，他们于本月成功公布了研究结果。即使在风速达到峰值时，该涡轮机仍能持续、稳定地产生足够的电力。
这项研究发表于《2022年美国控制会议论文集》。研究结果公布之际，专家预测，受气候变化影响，又一个飓风季的活动水平将高于平均水平。
新研发的分段式超轻变形转子还将接受更多研究和测试，以了解这种韧性更强的风力涡轮机能够实现哪些功能，以及它们可能对传统迎风式涡轮机产生何种影响。研究作者已开始对大型海上风力涡轮机进行建模，但尚未对其进行测试。
团队希望，这种成本更低、效率更高、韧性更强的风力涡轮机能够跻身市场前列，成为海上风电经久耐用的选择。
“风力涡轮机叶片通常设计为至少可使用20年，”保说，“我们希望这一新概念叶片也能达到类似的使用寿命。”
