新技术可能将风能推向新的高度

新技术可能将风能推向新的高度

铝塔的形象由基里尔洛扎诺夫。

[编者按:Kiril Lozanov是首都可再生能源公司的CEO,也是作家Sarah Lozanova的丈夫。首都城市可再生能源安装铝格气象塔是本文的主题。

近年来,风力涡轮机技术有了相当大的进步,美国现在有许多陆上工业规模的风力涡轮机,它们高达100米,能够为1000多户家庭提供动力。

虽然风力涡轮机已经有了很大的进步,但是用来确定一个地方是否有合适的风力资源和经济上是否可行的风力评估技术却没有跟上。然而,最近的一项进展是提高了风能数据的质量,同时降低了风能数据收集的环境影响和成本。

首都城市可再生能源最近在科罗拉多州安装了一座100米高的铝格气象塔,这是北美同类的第二座气象塔。它的独特之处在于它是铝制的,而不是钢制的,安装在钢板上,而不是水泥垫上。它也可以攀爬,并很容易地移动倾斜下来。这个塔可以让风力开发人员评估不同高度的风力资源,包括中心和离地的涡轮机,不包括叶片。

这座塔是专门为满足风能行业的需求而设计的,风能行业是一个相对较新的行业,目前正在越来越高的地方艰难地评估风力资源。目前风能开发商使用的大多数中心高度的塔都是为通信行业设计的。虽然它们被证明是可靠的,但这两个行业的需求是不同的。这导致了既昂贵又资源密集的浪费实践。

CCR的首席执行官Kiril Lozanov说:“通信塔被设计成可以在给定的位置保持几十年,而100米长的钢格塔的重量要求它们安装在水泥上。”“这些塔安装起来真的很麻烦,风力发电商通常在一次使用后就将其废弃,而不是将其转移到一个新的项目中。”这是一种浪费的做法,不允许开发人员充分利用他们的资产。风能行业通常在建设前期每个项目使用一到三年的气象塔,所以我们的结构不需要是永久性的。”

根据Lozanov的说法,安装、维护和拆除一座100米高的钢塔需要花费16万到20万美元。相比之下,一个铝格子塔的成本在12万美元到13万美元之间,而且塔的大部分可以更容易地重复使用。他估计,这款应用最多可以被使用10次,并被转移到一个新的地点,不过由于它是一款新产品,目前还没有实现。

在钢板上安装高塔也比在水泥垫板上安装简单。该公司运营总监刘易斯•甘恩(Lewis Gunn)表示:“与土地所有者接洽,获得在钢板上建造一座塔的许可,要容易得多。基线可再生能源。“很多农民不希望混凝土进入他们的土地,一旦塔被拆除,一些混凝土通常会被留下来。一般情况下,水泥只按租约规定的深度移除。”

风力工业广泛使用的其它塔是安装在钢板上的管状塔。这些塔是专门为风力发电行业设计的,可以达到高达80米的高度,但不能攀爬,必须降低高度才能维修或更换设备。据Lozanov说,安装、维护和拆除一座60米高的塔需要花费3万到3.5万美元。

CCR小组组长艾米·苏·卡什鲍姆说:“可攀爬的格子塔可能会变得越来越普遍,因为它需要更少的资源来为塔和传感器提供服务。”“因此,为客户实现更高的数据质量标准的成本将更低。”

该公司的高级工程师凯蒂•布里格斯(Katy Briggs)表示,风能评估工具的更大灵活性为开发人员提供了更多选择DNV Kema。有许多因素在起作用,可能危及风电项目,包括市场变化或许可。然而,布里格斯说,移动塔可以帮助开发商收回部分投资,因为如果项目失败,他们可以将设备转移到另一个地点。

遥感技术是风能评价的另一种工具。激光雷达使用光波,而SODAR使用声波来评估高达200米的风速。这是一种不太可靠的技术,在获得风电场融资时,银行并不总是很欢迎它。遥感设备目前与气象塔一起使用。

布里格斯表示:“遥感的价值在于,你经常可以得到枢纽高度以上(风速)的测量值。”“了解整个涡轮机转子的情况有助于你更好地估计(能源)产量。有时候风并没有你想象的那么大如果你不测量转子顶部的风你就不会知道。遥感可以提供这些数据。”

随着风能行业的不断发展,准确评估中心高度的风速对开发商来说是一个长期的挑战。由于缺乏可靠的中心高度风能数据,通常会导致某个项目的融资水平较低,但开发商对向一个可能无法建成的项目投入大量资金持谨慎态度。新的中心高度的铝格塔可能有助于风能行业达到新的高度,降低开发成本,同时提高数据质量。

基线可再生能源公司的冈恩说:“趋势当然是上升的。”“一般来说,你爬得越高,风就越强。”

铝塔的形象由基里尔洛扎诺夫。