[2011.04.27] 日本风变

2011-6-7 07:30| 发布者: Somers| 查看: 3574| 评论: 3|原作者: captain21

摘要: 日本依赖核电——尽管在地震区安全地建设反应堆附带困难——的原因之一是其国内缺乏能源原料。然而，日本确实有一种看似尚未开发的风能。

科技观察

日本风变
Apr 27th 2011, 11:23 by The Economist online

日本依赖核电——尽管在地震区安全地建设反应堆附带困难——的原因之一是其国内缺乏能源原料。然而，日本确实有一种看似尚未开发的风能。据全球风能协会2009年公布的数据，占据世界经济产出8.7％的日本仅仅利用可用风能的1.3%。作为世界第三大经济体，日本在世界风能利用排行榜位列第13位。

日本东京大学的机械工程师Chuichi Arakawa表示，那是因为日本有太多的乱风。首先，定期来袭的台风风力太强（以2003年为例，类似的风暴在冲绳附近的宫古岛损坏六座风力发电机）。其次，由于日本是一个多山国家，常规风力并未得到完全应有的利用。出于工程方面的考虑，涡轮应同地面保持垂直，而当地山坡坡度则无关紧要。但是，如果此处地面确实是倾斜的，这则意味着风（贴近地面吹向叶面）从一种角度吹向发电机叶片，而非正面对吹。而这使得整个发电过程效率较低。

尽管如此，改进方式即将来临。日本大型制造商富士重工（Fuji Heavy Industries）的工程师们设想出了一种新式风力发电机。他们认为，这种新式风力发电机可以承受那种来自宫古岛（Miyakojima）的风击，并可把不规律的山风变废为宝。

富士重工设计的新型风力发电机同传统风力发电机的最大差异是在于位置和叶片的设置。在传统的风力发电机中，叶片放置在塔杆和机舱的前面，构成了风力发电机的结构。此外，叶片平面同塔杆平行，从而使一股贴在地面的风吹打在叶片正面。这就是所谓的逆风设计。

相反，富士重工选择了顺风设计，此种风力发电机的叶片位于机舱和塔杆之后。此种设计允许旋转的叶片可以倾斜，并可直接接受风吹而非划伤塔杆。此项目研究的负责人吉田繁雄（Shigeo Yoshida）表示，在此种情况下，这会比逆风风力发电机设计的发电效率高出5-8％以上。

一个意外好处是，顺风设计的风力发电机结构在多风的环境中不会变化无常。这是因为，同逆风设计的发电机相比而言，位居塔杆之后并同风保持一个角度的叶片可更多地偏离航向自由旋转。一旦固定好后，这使得叶片可承受更少的压力。

截至目前，25座顺风设计的风力发电机机已在日本建成，另有几十座正在建设当中。当然，风能永将不能取代日本的日用核电或其他形式的电能。但是，正如日本最近被提及的，将所有鸡蛋放在一个篮子里并非一个好主意。

本文由译者 captain21 提供 点击此处阅读双语版