说到清洁能源,一定少不了风力发电,一个个巨大的风力发电机矗立在平原之上,无疑是一道亮丽的风景线。
不过,能够安装风力发电机的地方可并不只有平原,风能资源充沛的高原、山地都可以安装,甚至还可以安装在大海之上。将风力发电机建造在大海之中,这听起来很是合理,因为没有地形的阻挡,大海之上的风力要明显大于陆地,但这同时也带来了一个问题,那就是风力发电机的安全问题。风力发电机的高度通常接近甚至超过百米,将它安放在风大浪急的海面上,难道不会翻倒吗?这要打多深的桩呢?
打桩的确是在海面上建造风力发电机的方法之一。
在开始建造时,首先先要在海底钻孔,然后打桩浇灌,将风力发电机的基座牢牢埋入海底岩层之中,当这一切做完之后,才把风力发电机的上半部分安装在海底基座之上,如此一座海上风力发电机就建造完成了,这种风力发电机也被称为单桩基座海上风力发电机,它是建造海上风力发电机最常规的方法之一,但绝不是唯一的方法。
单桩基座海上风力发电机是有一定局限性的,它只能适用于海水深度不超过30米的海域。
如果超过了怎么办?那就要采用另外一种建造方法了。这种方法首先也必须要进行打桩,不同的是打桩并不是为了安装风机基座,而是为了安装导管架。导管架是一种固定式平台,由腿柱和连接腿柱的纵横杆所组成,结构十分稳定,将导管架安装在桩基上,然后再将风力发电机固定在导管架上,这样一来就比单桩基座海上风力发电机要稳固多了,可以适应60米的海水深度,这种建造方式被称为导管架基础海上风力发电机。
说来说去不还是得打桩?别急,不打桩的来了。
传统的不需要打桩的海上风力发电机被称为重力基础海上风力发电机,听名字好像很厉害的样子,实际上却极为简单,就是将一个重量很大的基座直接沉入海底,这个基座通常由混凝土块构成,然后再将风力发电机安装在基座上。这种建造方式的成本很低,也很方便,问题就在于局限性很大,水深了不能用,海底不平整也不能用,于是一种更为先进的海上风力发电机建造方法出现了,它就是浮式基础海上风力发电机。
顾名思义,浮式基础海上风力发电机是一种漂浮式设计的风力发电机建造方法,它的基座既不是沉入海底的,也不是打桩埋在海底岩层之中的,而是直接漂浮在海面上的。
让高达百米的风力发电机漂浮在海面上,难道不会被风浪打翻吗?还真不会,目前世界上很多国家和地区都拥有这种浮式基础海上风力发电机,多年的实际运行证实了无论是台风还是巨浪都没有办法将这些漂浮在海上的风力发电机掀翻。
为什么漂浮着的风力发电机不会翻倒?
你别看它是漂浮着的,但这并不意味着它很轻。事实上浮式风力发电机的水下漂浮基座是非常巨大的,高度甚至比风力发电机露出水面的部分还要大,在漂浮基座的内部填充着大量的岩石和水,这大大增加了整体的稳定性。此外,风力发电机水下的漂浮基座虽然很大,但是露出水面的只有一个单柱,所以水线面很小,这使得风力发电机拥有了很好的运动性能,即使遭遇恶劣天气也能够很好的适应。相信,随着人类对于清洁能源的需求逐渐加大,这种能够充分利用远海风力资源的风力发电机很可能会越来越多。
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