巴林240米高楼装发电风车 成有史以来首例(图)

　　在巴林王国麦纳麦市中心的中央商务区，俯瞰着阿拉伯湾的，是2座传统阿拉伯“风塔”形状的塔楼，这就是2008年4月完工的巴林世贸中心。塔楼像一对风帆，优雅地迎接着从海面持续不断吹来的海风，超越时空，自成风范。更令人瞩目的，是在50层、高240米的办公塔楼之间安装了3台水平轴发电风车，使世贸中心成为世界上首先为自身持续提供可再生能源的摩天大楼。这3台发电风车每年约能提供1200兆瓦时（120万度）的电力，大约相当于300个家庭的用电量。

　　当地的海风其实并不十分强劲，设计塔楼的英国阿特金斯公司巧妙地借助空气动力学原理加以弥补。大楼的椭圆形截面使它们中间区域的空间陡然变窄，构造成一个负压区域，将塔间的风速提高了约30%；而塔楼设计成风帆般的外形，起到导风板的作用，引导向陆地吹来的风通过两塔之间。这样的处理还使原本斜向的来风改变方向，沿着塔间的中线吹拂。风洞测试表明，从左右不大于45度吹来的风都会调整到几乎垂直于发电风车的走向。这不但提升了涡轮机的潜在发电能力，还将斜向风对风翼的压力控制在可接受极限内，尽量减少风翼的疲劳。而在实际的运行规范中，更规定当风向和中线夹角达到或超过30度时，会采取措施进入“停顿”模式。

　　在垂直方向上，塔的造型也有空气动力学的考虑，随着塔楼向上逐渐变小，其导风板的作用也逐渐减少；而海面吹来的风却是随高度的增加而逐渐增加，两者的综合效果使3个涡轮机上受风的风速大致相等，尽量做到能量的平均分布，避免高处的涡轮机过早受损。实际效果上，如果把中间涡轮机的发电能力视为100%的话，上方和下方涡轮机的发电能力分别是109%和93%，做到了大致相等。

　　发电风车满负荷时的转子速度为每分钟38转，通过安置在引擎舱的一系列变速箱，让发电机以每分钟1500转的转速运行发电。设计的最佳发电状态在风速15-20米/秒时，约为225千瓦。风机转子的直径为29米，是用50层玻璃纤维制成的。在风力强劲，或需要转入停顿状态时，翼片的顶端会向外推出，增加了转子的总力矩，达到减速目的。风机能承受的最大风速是每秒80米，能经受4级飓风（风速每秒69米以上）。

　　那么，巴林世贸中心是不是称得上“以可持续能源供电”呢？抱歉，还差得很远。这3台风力发电机发出的电力只相当于世贸中心所需能量的11-15%。不过，它终究减少了每年55吨的碳排放（以英国电业的标准折算），而风力发电机在160米高空放置到两栋塔楼之间，也是有史以来的第一次。