△ 圖片來源Modvion
在瑞典第二大城市哥德堡郊外,有一座30米高的木結(jié)構(gòu)風(fēng)力發(fā)電塔吸引了能源界和建筑界人士的關(guān)注。
它的建造者是瑞士一家名為Modvion的公司,主要開發(fā)模塊化設(shè)計的工程木材技術(shù)。發(fā)電塔的構(gòu)件在膠合木工廠內(nèi)完成加工生產(chǎn),然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行安裝。
△ Modvion膠合木工廠內(nèi)部, 圖片來自Modvion
一提到風(fēng)力發(fā)電塔,大多數(shù)人會想到鋼結(jié)構(gòu)。而這一次,Modvion團(tuán)隊用行動證明了木材與風(fēng)力發(fā)電塔之間的完美融合。
世界著名未來主義學(xué)者吉姆·卡羅爾認(rèn)為,重新探索風(fēng)力發(fā)電塔的建造材料順應(yīng)了兩大趨勢:一是發(fā)展迅速的新材料科學(xué);二是在各個領(lǐng)域使用木材的這一理念變得越來越受歡迎。
△ Modvion木制風(fēng)力發(fā)電塔, 圖片來自Modvion
“堅固如鋼”
從外觀上來看,塔身似乎并無特別之處,但其實內(nèi)部結(jié)構(gòu)卻另有玄機(jī)。
不同于傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)渦輪風(fēng)力發(fā)電塔,在Modvion的重新設(shè)計下,這款木制風(fēng)力發(fā)電塔具有與鋼一樣堅固的結(jié)構(gòu)。
Modvion公司的首席執(zhí)行官倫德曼表示,“這對我們下一代來說是一個具有里程碑意義的項目”。在相同的重量下,層壓木甚至可以比鋼更堅固,并且模塊化的建造,可以使風(fēng)力發(fā)電塔達(dá)到新的高度。
△ 木制風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)部, 圖片來自Modvion
“完美的吸碳池”
由于在歐洲的木結(jié)構(gòu)建造成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu),再加上歐洲自然資源豐富,采用木材也減少了生產(chǎn)成本,更重要的是同時也減少了制造過程中的二氧化碳排放量。
根據(jù)能源轉(zhuǎn)型委員會的數(shù)據(jù),鋼是傳統(tǒng)渦輪的主要材料,是由重污染的化石燃料制成,每年整個鋼產(chǎn)業(yè)占全球溫室氣體排放量的7%。
樹木在生長過程中吸收二氧化碳,自身儲存的碳可以抵消風(fēng)力發(fā)電機(jī)組其他部件在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的二氧化碳,使木制風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠達(dá)到碳中和。
負(fù)責(zé)人倫德曼稱,據(jù)估算,每座木制發(fā)電機(jī)在裝配之前可減少約 2,000 噸二氧化碳排放量。查爾姆斯大學(xué)可持續(xù)電力生產(chǎn)教授兼瑞典風(fēng)電技術(shù)中心主任奧拉·卡爾森將其稱為“完美的吸碳池”。
△ 圖片來自naturallywood
“模塊化生產(chǎn)降低運(yùn)輸成本”
除了碳排放方面,普通風(fēng)力發(fā)電塔還存在其他問題。多年來,傳統(tǒng)風(fēng)塔裝運(yùn)時使用的是一個完整的圓筒,運(yùn)輸十分不便,且價格昂貴。
Modvion模塊化的建造方式完美解決了這個問題,拆分運(yùn)輸風(fēng)塔的各個部件,使得建造更高的風(fēng)力發(fā)電塔成為可能。
△ 運(yùn)輸木制風(fēng)力發(fā)電塔,圖片來自Modvion
“回收可再生”
負(fù)責(zé)人倫德曼在接受采訪時表示,這座木制的風(fēng)力發(fā)電塔可以持續(xù)使用數(shù)十年,停止使用后,木結(jié)構(gòu)部分還能再次回收利用。
相比之下,傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電塔通常使用復(fù)合玻璃或碳片,這兩種材料難以回收,且回收價值不高。許多風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片在其使用壽命結(jié)束時,只能被丟棄在垃圾填埋場。
△ 裝配現(xiàn)場,圖片來自Modvion
據(jù)悉,Modvion已與Varberg能源部簽署了一份意向聲明,將計劃建造110米高的木制風(fēng)力發(fā)電塔。瑞典的風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造商Rabbalshede Kraft已表示將參與建造10座高于150米的木制風(fēng)力發(fā)電塔的計劃。
“木材具有極好的加工性能。要想實現(xiàn)氣候目標(biāo),我們應(yīng)該考慮在建造中使用更多的木材。對于我們來說,參加這個試點項目是非常令人振奮的,這說明我們已經(jīng)能夠在可再生能源生產(chǎn)、設(shè)計中進(jìn)一步使用可再生的木材。”
Modvion 首席執(zhí)行官約翰·奧倫說道。當(dāng)下這個項目僅用于研究目的,但目標(biāo)是到2022年建造首座用于商業(yè)用途的風(fēng)力發(fā)電木塔,可以說Modvion的這一項目為下一代風(fēng)力渦輪機(jī)開創(chuàng)了新的道路。
瑞典風(fēng)電技術(shù)總監(jiān)奧拉·卡爾森表示:“風(fēng)電有望在2027年成為歐盟最大的動力來源。由于木結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電塔減少了二氧化碳的排放,同時獲得了更多的可再生電力,能夠有效的緩解氣候危機(jī)。”
木結(jié)構(gòu)建造風(fēng)潮勢不可擋。在國家推動建筑和城市低碳發(fā)展的當(dāng)下,木結(jié)構(gòu)蘊(yùn)藏著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
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