荷兰革命性单叶风电机：5级飓风台风照样发电，或改变游戏规则？

你见过这种奇葩的风电机吗？只有一个叶片，不管风从哪个方向来都可以发电。最关键的是，它的成本比传统风电机低1/3，发电能力却更强大。最最关键的是，它几乎可以在任何风速下发电，包括5级飓风台风，而不像传统风电机，风速一超过25米/秒，就得停机休息，避免损坏风电机的结构。

这种风电机，就是荷兰TouchWind BV公司正在开发的一种革命性风力发电技术，工程师们将传统的三叶设计抛诸脑后，采用了单一的大型叶片，为清洁能源领域带来了新的可能性。

• 传统风力发电机

传统的三叶风力发电机是现在的主流设计，为全世界带来了大量的清洁能源，但它们也存在一些明显的限制，包括高昂的制造成本、复杂的维护工作以及在高风速环境下的性能问题。随着风力发电机变得更大更高，深入海洋，这些问题已变得越来越显著。

• 单叶风力发电机

TouchWind BV的单叶风力发电机设计，以其独特的工作原理和结构，解决了传统风力发电机的许多问题。这种设计的核心思想是，通过一个巧妙的机制，单个叶片可以适应不同的风速，从而在更广泛的风速范围内运行。

这种风电机下面是一个巨大的浮筒，高大的桅杆固定在浮筒上，顶端是发电机和巨大的单体叶片，电机下垂下一个浮标，整个风电机通过锚固定到海底。

当风速较低的时候，桅杆会向海面倾斜让叶片面对风的方向，以获得更大的动力发电，浮标的作用是让叶片始终位于海面之上。

风速越来越大的时候，叶片旋转加快会产生升力，逐渐将桅杆拉直，这时叶片和风向有一定夹角，旋转速度会变慢，从而提供最适合的速度以发电。

当风速变得极高的时候，叶片也几乎与海面平行，极大地限制了风使其更快旋转的能力，从而让风电机仍然可以发电。这时候整个浮标被拉出水面，成为对抗主叶片升力的压载物，可以减少海底锚的压力，并防止整个风电机像直升机一样飞起来，到其他地方去寻找美丽新生活。

• 单叶风电机的优势

与其他浮动设计一样，单叶风电机与来风方向无关，会被动漂浮并始终将自己定向到最佳方向。

单叶风电机可以在高达每秒70米（252公里/小时）的风速下正常运行，相比之下，传统的三叶风电机在风速超过每秒25米（90公里/小时）后就必须停止运行。

而世界上最强烈的5级飓风，风速超过249 公里/小时，这意味着这种风电机几乎在任何气象条件下都能运行，从而产生更多的电力。

而更加令人兴奋的是，即使在如此狂暴的强风中运行，单叶风电机也不需要昂贵的叶片调整系统，再加上其他组件的减少，整个系统的制造成本可以比三叶风电机降低30％。

根据Touchwind的说法，这种单叶风电机的设计，可以让它在任何能够处理12兆瓦涡轮机所需200米叶片的港口中轻松制造，然后轻松拖到现场安装调试，连运输成本也可以省下很多。

并且与传统风力发电机不同的是，单叶风电机的维护更加简便。维护人员可以通过小船把发电机和叶片拉到水面附近进行维修维护，从而大大降低了维护难度和成本。

也许你看过2013年发生在荷兰的那个工程人员维修风电机，风电机却突然起火，两人被困在67米高的风电机上，一人跳下摔死，一人活活烧死的视频，如果风电机能够拉到水面附近来维修，这种风险就可以大大地降低了。

那么这种风电机的发电能力如何呢？Touchwind表示，一台200米长叶片的单叶风电机，估计可以产生12兆瓦的电力，足以为15000户家庭供电，看起来真的是潜力巨大啊！

目前Touchwind已吸引到日本航运巨头商船三井的投资，研制了小规模的陆基和浮动平台原型，正在荷兰进行测试，希望能尽快证明技术的可行性并缩短上市时间。

仅从Touchwind公司的描述来看，单叶风电机看起来像是一种可以改变游戏规则的革命性技术，但这种技术还处于小型机的测试阶段，其长期性能、可靠性和适应性还需要更多的实地测试和验证，离商业化应用可能还有很长的路要走，并且能不能在三叶风电机已经占据主导地位，拥有庞大供应链和基础设施的市场上杀出一条路，还是一个很大的未知数。

但无论如何，这都是一种新的可能性，值得我们去尝试。

参考：https://newatlas.com/energy/touchwind-floating-wind-turbine/