风电被誉为未来全球最重要的清洁能源,如今全球各国已经投资建设了上千座大大小小的风电机,中国也不例外,2011年我国风力发电机的发电能力赶超美国,成为世界第一大风电大国。
它的风轮足足有50层楼那么高,它的叶片直径也有128米,它还能从空气中获取4亿千瓦时的电能,比国际都市上海一天的用电量都多,它就是全世界最大的海上印钞机——SL5000风力发电机。
风力发电机是如何从空气中获得电力的呢?
风力发电的原理是利用风力带动发电机的叶片旋转提高发电机的速度,发电机才会发电,如今的风力发电技术只要空气中有每秒3米的风速,风力发电机就能发电。
但是地面的风力发电机的体积太大,噪音污染等问题,所以,海洋风电成为了我国的最佳市场,而SL5000风力发电机号称海上最大的印钞机。
它单机容量为5000千瓦,要知道这样的SL5000这样的5000千瓦的风力发电机不消耗任何燃料,还能从空气中获取4亿人民币以上的电能,远远低于搭建一座风力发电站的成本,这是什么概念?这相当于上海一天的用电总量,这一波,稳赚不赔。
SL5000风力发电机的核心主要由叶片、主机箱塔架构成,主机箱就相当于维持SL5000转动的心脏,整个风力发电机的作用都集中在这里,为了承受全球最长的叶片所产生的巨大压力,风力发电机的主机架也必须要稳。
设计师为了制造SL5000主机架的超大加厚钢板,需要用火焰温度高达3000度的强力切割机,在切割钢板的同时,设计师还会用灵敏度超高的超声波仪器检测SL5000主机架的所有焊接缝隙,制造关于SL5000的所有零件,都需要这一道工序,确保这些零件能使SL5000风力发电机应对自然界各种各样的恶劣环境。
SL5000风力发电机的轴承作为重要部件,既要承受发电机的重量,又要使发电机运行,用不了多久,轴承容易破损,如果在风力发电机运行的过程中需要更换轴承,风力发电机就不会从风中获取最大利润,因此SL5000发电机的轴承便挑战了制造史上的最高难度,已知全世界只有3家工厂敢接受这项挑战,他们使用全球最大的三维精密检测仪器,所有检测探头都镶嵌了高昂的红宝石,最终结果就是两层楼高的轴承,它的精密度达到了我们头发丝的1/20。
SL5000风力发电机的叶片是如今世界上最大最长的叶片,它运行中所承受的力量也是史无前例,想要制造出强度最大和质量最轻的叶片,就要在材料上采用先进的黑科技,不止经过多少次的试验,专家终于找到了最合适的材料——环氧树脂,这种材料有着极强的稳定性,但它唯一的缺点就是太脆弱,如果面对海风势必会将它粉碎,科研人员就模仿给水泥加入钢筋一样的原理,在环氧树脂里混入一些编织物生成玻璃钢,与编织物融合后的环氧树脂,厚度和重量缩减至原来的四分之一,强度也比之前增加了十多倍,改造后的环氧树脂就是制作SL5000叶片最好的材料,研发出SL5000风力发电机后,它的各个部位都被贴上应力传感器。
科研人员需要在实验室里模仿自然界最强的风力来检测叶片是否合格,在4个月的时间里,叶片在测试中震动了500万次,相当于正常叶片在十分严峻的自然条件中运行了20多年,检测结果显示叶片内部的结构依旧毫发未损,SL5000风力发电机的第一个叶片才诞生出来。
由于季节和天气的不同,海上的风向也会随之发生改变,SL5000风力发电机还有自动对风功能,除了能自动改变风向外,SL5000的三个叶片也会发生变动,叶片会根据风速调节叶片的角度,使叶片拥有更高的发电效率。
虽然SL5000风力发电机的造价高,建造的成本也是普通风力发电机的2倍,但是现在全球都在主张节能环保,这个无需耗费能源的风力发电机,自然成为全球各个国家想要的香饽饽,不过如今中国自己对清洁能源的需求更大,因此这台风电机目前还没有对外国出售,优先满足中国的需求。