Aeromine设计屋顶风力系统提供的能量比同等价格的太阳能产品多50%

发表于 2年以前 | 总阅读数：984 次

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分布式能源发电将在世界能源市场中发挥越来越大的作用。目前大部分是以屋顶太阳能的形式出现，但在某些地区，风能肯定会发挥更大的作用。不过，并不是每个地方都适合使用叶片式风力涡轮机，在这方面，休斯敦大学的衍生属公司Aeromine Technologies设计了一种非常不同、非常整洁的屋顶风能捕获形式，看起来它可能是一个真正的“游戏改变者”。

与传统的风力涡轮机一样，尺寸是关键。因此，尽管Aeromine的风能箱在屋顶上占用的空间相对较小，但它们仍然相当笨重。粗略估计，设备本身可能有10英尺（3米）高，它们现在被放置在盒子上面，可能会增加6英尺（1.8米）或更多的高度。另一方面，它们不会产生噪音，也不会像普通的叶片式涡轮机那样不断移动造成视觉干扰，因此它们在人口密集地区可能不那么受欢迎。

它们的工作方式也不同--中间有一个圆杆。这些固定的风能箱向风中倾斜，在设备的中心产生低压真空，通过风能箱本身或圆杆上的穿孔吸入空气，这也有助于加速机翼上的环境气流。

那么，涡轮机在哪里？根据不同的安装方式，它可以在中央杆的底部，周围有一个管道，或者在更紧凑的设计中，直接被放置在屋顶上，而不是在一个盒子的顶部，风扇可以在建筑物本身的屋顶上，在一个管道中连接到中央杆或穿孔翼的空心室。无论哪种方式，风能箱创造了一个低压区，空气通过管子被吸入以填充低压区，Aeromine在管子里放置一个相对较小的、廉价的内部螺旋桨（也许直径为91厘米）来运行发电机。

它非常安静，非常安全，而且建造起来非常便宜；你不需要任何像碳纤维这样的材料，风扇本身也没有什么特别之处，整个东西拆开来运输，在现场的建造过程也相对简单。

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Aeromine在其最新的迭代中还没有为其设备提名一个标准容量。根据在2021年1月提交给AFWERX Reimagining Energy挑战赛的解决方案中，这些设备的额定功率为5千瓦--非常接近一个典型的家用屋顶太阳能系统的输出。当然，多个单元可以沿着建筑物的前缘运行，间隔约15英尺（4.6米），在这个AFWERX挑战中，每个单元承诺每年产生约14.3MWh 。从这个角度来看，我的6.5千瓦的家庭屋顶太阳能系统每年大约产生9MWh 。

这里的潜力是非常明显的；太阳能和风能以一种互补的方式工作。太阳能只在阳光最充足的时候发电，风能可以24小时发电，但完全取决于条件。Aeromine系统的屋顶占地面积小，因此有可能用太阳能电池板覆盖屋顶的其余部分，然后进行一些现场电池存储，或多或少地在电网外运行一个相当大的企业。

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那么缺点是什么呢？这些东西需要安装在风向相当稳定的地方，因为它们没有角度来捕捉微风--而且它们可能永远不会，因为它们被设计成这样一种成本意识的机器。它们的高度可能使它们在某些地区成为一个视觉或市政规划问题，而且，它们会投下阴影，这将阻止太阳到达屋顶光伏电池板，除非建筑物的方向是太阳来自一侧，风来自另一侧。因此，肯定会有有限的地方，它们在混合系统中能发挥最佳效果。与典型的设计相比，它们当然更便宜、更耐用、更安全、更少干扰，而且它们提供了一种高度可及的方式，将可靠的风能引入分布式电力系统。

Aeromine在Barnard测试中表现良好。在休斯敦大学的支持下，它还将其设备提交给桑迪亚国家实验室进行测试--事实上桑迪亚直接参与了开发。它声称收获的潜在风能不超过贝茨极限的1/3到1/2。

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与桑迪亚合作编写的一份技术性能分析报告，利用德克萨斯理工大学的风洞，指出“通过用可靠的设计扫除大面积的风，AeroMINEs克服了困扰其他分布式风能解决方案并阻碍分布式风能在能源市场发挥重大作用的挑战”。报告还指出，当气流从较高的攻角到达设备时，能量提取得到了提升，同时也有一些空气动力学的不稳定性。

Aeromine公司说， BASF正在密歇根州怀安多特的制造厂测试该系统--尽管它没有说已经安装了多少个装置，或者有多少容量。研究人员希望这个位于箱子上的超高装置只是一个临时原型，设计成超级容易添加和移除，最终产品将与屋顶平齐，其管道和涡轮机安装在表面之下。

无论怎样，尽管该公司目前愿意发布的信息有限，但这看起来可能是分布式屋顶风能的一个令人印象深刻的进步。