美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室和桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)(sandia national laboratories)于近日研發(fā)出一種的被稱為“分段超輕變形風(fēng)輪”(Segmented Ultralight Morphing Rotor，SUMR)的可折疊，模塊化風(fēng)電機(jī)組葉輪，超級(jí)巨大的葉片超過(guò)200米長(zhǎng)，應(yīng)用這種設(shè)計(jì)的風(fēng)電機(jī)組能夠被用于惡劣天氣條件下設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自我保護(hù)功能，也可以應(yīng)用于海上的大型發(fā)電風(fēng)機(jī)輪組。這種葉片按照下風(fēng)向進(jìn)行安裝，而應(yīng)用這種設(shè)計(jì)的葉片能夠在實(shí)現(xiàn)最大葉片長(zhǎng)度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)輕量化，分段的設(shè)計(jì)能夠在現(xiàn)場(chǎng)即可進(jìn)行安裝。當(dāng)折疊式葉片達(dá)到最大長(zhǎng)度時(shí)，在海面的強(qiáng)大風(fēng)力吹動(dòng)下可以發(fā)出高達(dá)50兆瓦(MW)的功率峰值。如果采用傳統(tǒng)配置方案，這樣的長(zhǎng)葉片將會(huì)出乎意料的沉重，安裝時(shí)機(jī)也會(huì)因?yàn)閻毫拥奶鞖鈼l件而拖延。但在全新的分段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)下，超長(zhǎng)葉片也可以達(dá)到超輕的結(jié)構(gòu)質(zhì)量且設(shè)計(jì)制作成本也將會(huì)有所降低。安裝了分段超輕變形風(fēng)輪的風(fēng)電機(jī)組可以減少安裝使用數(shù)量，以此大大降低安裝和維護(hù)成本。這個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目得到了美國(guó)能源高級(jí)研究計(jì)劃局、美國(guó)能源部的全力資助。
　　目前最新的美國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電力在一到兩兆瓦的范圍內(nèi)，葉片長(zhǎng)約50米，最大的也不過(guò)80米，而此次最新研制的“分段超輕變形風(fēng)輪”風(fēng)電機(jī)組的葉片長(zhǎng)達(dá)200米，且是安裝在下風(fēng)向，而不是像配置有轉(zhuǎn)子的傳統(tǒng)風(fēng)電機(jī)組葉片安裝在上風(fēng)向，新式葉片在危險(xiǎn)的天氣條件下可以折疊起來(lái)，特別是在遭受強(qiáng)風(fēng)時(shí)能夠順風(fēng)變形彎曲，在颶風(fēng)中能夠自動(dòng)全部收起，將影響因素降至最低。同時(shí)應(yīng)用這種設(shè)計(jì)的葉片使用了當(dāng)前最優(yōu)質(zhì)的材料與先進(jìn)技術(shù)，能夠在實(shí)現(xiàn)最大葉片長(zhǎng)度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)輕量化，擁有應(yīng)對(duì)惡劣天氣的適應(yīng)性設(shè)計(jì)。而傳統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)組采用超長(zhǎng)葉片設(shè)計(jì)的話根本無(wú)法承受來(lái)自海面上巨大風(fēng)力的強(qiáng)度而面臨被摧毀危險(xiǎn)。
　　每年在全球各地都會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的強(qiáng)降雨風(fēng)暴、颶風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)，在美國(guó)海面上，惡劣天氣更是常常伴有巨大的狂風(fēng)巨浪。新研制成功的分段超輕變形風(fēng)輪風(fēng)電機(jī)組的葉片能夠及時(shí)減少和躲避風(fēng)力的摧殘，使新設(shè)備面對(duì)超過(guò)每小時(shí)322公里的極大風(fēng)速襲擊時(shí)能夠紋絲不動(dòng)，巍然屹立，而一旦風(fēng)速減慢，葉片就會(huì)正常伸展，最大限度地保護(hù)設(shè)備、節(jié)約能源、提高工作效率?，F(xiàn)在，科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)獲得了來(lái)自美國(guó)能源局先進(jìn)研究計(jì)劃署(ARPA-E)的356萬(wàn)美元資助，正將努力推動(dòng)新設(shè)計(jì)的商業(yè)化應(yīng)用。