風(fēng)機(jī)的發(fā)電量取決于規(guī)模和高度，其電力一般在1到5兆瓦之間，位于較高電量一端時(shí)，它們足以為1100戶人家提供電量。隨著發(fā)電規(guī)模的變化，現(xiàn)在的風(fēng)機(jī)高度通常在70米，其葉片長(zhǎng)約50米，比15至20年前大多了。“使用更大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原因與經(jīng)濟(jì)有很大關(guān)系”，紐約州立大學(xué)布法羅分校機(jī)械與航空航天工程學(xué)院助理教授John Hall解釋說(shuō)，原因之一是大型葉片的發(fā)電量更大、在較高海拔時(shí)更加穩(wěn)定，因此成本效益更佳。為此，該巨型風(fēng)力發(fā)電機(jī)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、能源部高級(jí)研究計(jì)劃局的Eric Loth說(shuō)，用更高的風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠“捕集更多能量”。

 

風(fēng)能專家表示“越大越好”還有另外一個(gè)原因：更長(zhǎng)的葉片還能更有效地捕捉風(fēng)能，而更高的塔樓則能擁有更長(zhǎng)的葉片。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電量與其“掃略面積”——風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)所覆蓋的區(qū)域——直接相關(guān)，馬薩諸塞大學(xué)羅威爾分校風(fēng)能中心主任、機(jī)械工程師Christopher Niezrecki解釋說(shuō)。這一關(guān)系并非線性的，如果葉片長(zhǎng)度加倍，Niezrecki解釋說(shuō)，一個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)將能產(chǎn)生4倍的能量。他指出，更大風(fēng)力發(fā)電機(jī)的“切入”速度——它們能夠開(kāi)始產(chǎn)生能量時(shí)的風(fēng)速——也較低一些。

 

Loth團(tuán)隊(duì)計(jì)劃設(shè)計(jì)一個(gè)擁有200米長(zhǎng)度葉片的50兆瓦風(fēng)電發(fā)電系統(tǒng)，如果能夠成功，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的能量將會(huì)比現(xiàn)有設(shè)備強(qiáng)10倍。不過(guò)科學(xué)家并不打算僅擴(kuò)大傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)模，他們想改變的是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)通常有三個(gè)葉片，但是為了減輕風(fēng)機(jī)重量并降低成本，這個(gè)超大風(fēng)力發(fā)電機(jī)將葉片數(shù)量縮減到兩個(gè)。Loth說(shuō)，減少葉片的數(shù)量通常會(huì)讓一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)降低效率，但他所在團(tuán)隊(duì)正在利用一個(gè)先進(jìn)的風(fēng)機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)可以在很大程度上彌補(bǔ)相應(yīng)的損失。