"这篇论文详细介绍了垂直轴水动力涡轮机的研发过程,通过遵循NASA和美国能源部制定的技术准备水平(TRL)评估体系,该涡轮机已经成功达到TRL 7阶段,即在一个相关的实际环境中展示了完整且类似的原型系统。在研发过程中,首先在卡迪夫大学进行了1:10比例的实验室模型验证,测试效率高达75%,随后在亚特兰大的水处理厂中对1:3比例模型进行了实地测试,进一步证实了其功能与性能。最终,这一双涡轮机系统在丹佛附近的南博尔德运河成功部署和测试,标志着它达到了TRL 7的成熟度,为全面商业化应用铺平了道路。"
在这篇《电力与能源工程杂志》2018年的文章中,作者Stefan Runge、Thorsten Stoesser、Emily Morris和Madeleine White来自卡迪夫大学的水环境研究中心,他们探讨了一种用于从人造水道中提取能量的垂直轴流体动力学双涡轮机。垂直轴水轮机是一种微水力发电技术,特别适用于水流稳定但水头较低的环境,如运河、河流或废水处理设施的排放通道。
论文中提到的技术准备水平(TRL)是评估技术创新成熟度的一种标准,分为9个等级,从基础研究(TRL 1)到商业应用(TRL 9)。文中提到的双涡轮机概念在初期阶段(TRL 1-3)在实验室环境下得到验证,通过1:10的模型测试,效率高达75%,这代表了较高的技术成熟度(TRL 4-5)。接着,通过1:3比例的模型在亚特兰大水处理厂的实际环境中测试(TRL 6),证明了其在类似条件下的可行性。最后,全尺寸的双涡轮机原型在丹佛的南博尔德运河进行部署和测试,成功达到TRL 7,这意味着该技术已经准备好进行大规模生产和商业化应用。
这种垂直轴水动力涡轮机系统的成功,对于可再生能源领域特别是微水力发电来说是一个重要的进步。它能够有效地利用通常被忽视的水流能量,为偏远地区或无法接入电网的区域提供清洁、可持续的电力。此外,这种技术的可扩展性使得它有可能在各种水道中安装多个涡轮机,形成阵列,提高整体的能量产出。
这篇论文的研究成果不仅展示了一种创新的水能转换技术,还提供了一个如何按照国际认可的标准评估和推进新技术发展的实例。这对于推动清洁能源技术的进一步发展和应用具有重要的参考价值。