شرکت های برق بادی در معرض آب های عمیق تر هستند، توربین بادی معمولی ممکن است مناسب ترین راه حل نباشد. وقت آن است که به جایگزینی نگاه کنید.

توربین های بادی سنتی تیغه که در اطراف یک محور افقی چرخش داشتند، و این استاندارد در مزارع بادی مدرن باقی مانده است. متعارف توربین های بادی با محور افقی (HAWT ها) در زمین و در آبهای کم عمق دریایی تسلط بر بازار انرژی بادی،.

اما بهترین مکان های مزرعه باد اغلب در دریاهای عمیق تر، دور از موانع باد، خطوط حمل و نقل، نیمی و پرندگان مهاجر یافت می شود. سازه های پشتیبانی شده به طور منظم به درون دریا ممکن است از لحاظ اقتصادی عمق فراتر از 50m قابل اجرا باشد، بنابراین مهندسان به عوض تبدیل به پایه های شناور می شوند.

این شرایط بسیار متفاوت است که در آن برای تولید برق از باد، به این معنی است که دوباره به نظر می رسد در تنظیمات توربین های جایگزین باد. همانطور که ما در گزارش معاملات فلسفی انجمن سلطنتی اتخاذ محور چرخش عمودی یک چنین جایگزینی است. این توربین ها که همیشه با باد برخورد می کنند، به عنوان توربین های بادی عمودی محور (VAWTs) شناخته می شوند.

سازه های پایدار

توربین با محور افقی سنتی بسیار بالا سنگین، با تیغه های و تجهیزات است که به تولید قدرت لزوما به بالای برج ثابت می باشد. در توربین های بزرگ دریایی این بخش می تواند چند صد تن وزن دارد و در اطراف 100m بالاتر از سطح دریا است.

در یک توربین محور عمودی، سیستم های نسل می توانند در ارتفاع بسیار پایین، حتی در پایه برج درست باشند. این به این معنی است که VAWT ها دارای مرکز بسیار پایین تر گرانش هستند.

در پشتیبانی شناور این مزیت بزرگ است - فقط فکر می کنم که چگونه پایدار شما در حالی که در قایقرانی نشسته، به جای ایستاده بر روی آن.

کاهش ژنراتورها باعث می شود که آنها به میزان قابل دسترس و آسان تر برای نگهداری یا جایگزینی آن بپردازند. به عنوان مثال، با یک کارگر VAWT فقط نیاز به صعود کوتاه برای دسترسی به ماشین آلات به جای بالا رفتن از برج 100m که به طور مداوم در حال حرکت است.

مسائل مربوط به اندازه

به طور کلی، توربین های بادی بزرگتر تولید برق ارزان تر است. این امر به توربین گرفتن همیشه بزرگتر و قدرتمند تر است، به ویژه دریایی که در آن تیغه 50m در حال حاضر معمول هستند به رهبری و برخی از آنها حتی به مراتب بزرگتر.

اما چنین غول های چرخان افقی، ممکن است به زودی به حد خود برسد. اگر محور تیغه در نظر گرفته شود، هنگامی که این تیغه افقی باشد، نیروی گرانشی عمود بر آن است، در حالی که وقتی تیغه عمودی (بالا) نیروی گرانشی موازی با محور و به سمت ریشه تیغه است. در نهایت، هنگامی که تیغه عمودی دوباره (پایین)، نیروی گرانشی موازی با محور تیغه است، اما اکنون به سمت نوک اشاره می کند. مقداری مطالعات ادعا می کنند این بار جاذبه نوسان محدود به اندازه توربین محور افقی.

توربین محور عمودی این مشکل را حل می کند؛ زیرا به دلیل چرخش آنها نیروی گرانشی ثابت را تجربه می کنند، همیشه در همان جهت. بدون استرس، از یک طرف به جلوگیری از تیغه های فلزی 80m، از VAWT ها به طور بالقوه می تواند بسیار بزرگتر شود.

پژوهش توربین عمودی همچنین نشان داده است می تواند در یک مزرعه بادی به یکدیگر نزدیک تر قرار می گیرد. بنابراین برای یک منطقه داده شده، به VAWT بیشتر را می توان نصب شده است، و برق بیشتری تولید از اگر HAWT ها، مورد استفاده قرار گرفت در نتیجه کاهش هزینه برق است.

انقلاب محور

بنابراین اکنون سوال واضح است: چرا VAWTs هنوز استفاده نشده اند، اگر آنها بسیار سودمند هستند؟ دلیل اصلی این است که هنوز تکنولوژی جدید است. گرچه محققان برای چندین دهه به محور عمودی نگاه کرده اند، این تکنولوژی به علت محدودیت های مواد و تحمل سیستم، از بین رفته است. سرمایه گذاران هنوز هم تکنولوژی شناخته شده را به عنوان یک شرط امن می بینند و حتی با نگاهی به باد عمیق دریا آنها بیشتر مایل به حمایت از توربین های محور افقی در سیستم عامل های شناور هستند.

با این حال هر دو دولت و شرکت های رو به جلو فکر در حال حاضر در پتانسیل به VAWT برای دریا عمیق بادی دریایی سرمایه گذاری. پروژه نوا، که توسط دولت انگلیس تأمین مالی شده است، دریایی عمودی محور را به صورت تجاری قابل اعتماد ساخته است. آزمایشگاه ملی ساندیا، حمایت شده توسط بخش انرژی ایالات متحده، و مختلف حمایت اتحادیه اروپا پروژه ها همچنین تکنولوژی را پشتیبانی می کند.

شرکت های صنعتی مانند VertAx Wind بریتانیا یا Gwind نروژ نیز از طریق توسعه مفاهیم مختلف تحت پوشش قرار می گیرند. شرکت فرانسوی Nenuphar پیش بینی طرح VAWT خود را با طرح (در بالای این مقاله) برای نصب اولین مزرعه باد شناور خاموش ساحل مارسی.

با افزایش تقاضا برای انرژی ما موظفیم هر راه حل ممکن را بررسی کنیم. توربین های با محور عمودی در دریای عمیق دارای پتانسیل قوی برای یکی از این راه حل ها هستند.

این مقاله در اصل در تاریخ منتشر شد گفتگو
خوانده شده مقاله.

درباره نویسنده

به Maurizio Collu مدرس، مرکز انرژی تجدید پذیر در سازه های دریایی دانشگاه کرانفیلد است. دکتر Collu مدیر رشته کارشناسی ارشد و جوی پیشرفته مکانیک و مدرس دانشگاه، در مکانیک سیالات و در حال بارگذاری، CEng، MRINA و MEI است. او به ویژه در طراحی مفهومی و اولیه سازه پشتیبانی دریایی برای در حال ظهور شناور صنعت توربین بادی درگیر است.

مایکل بورگ است در حال حاضر انجام تحقیقات فوق دکتری در وزارت انرژی باد در دانشگاه فنی دانمارک در شناور مفاهیم توربین بادی محور عمودی پشتیبانی شده توسط DeepWind اتحادیه اروپا بودجه و پروژه های جریان.

کتاب توصیه می شود:

فورچون طبیعت: نحوه کسب و کار و جامعه با سرمایه گذاری در طبیعت رشد می کند
توسط Mark R. Tercek و Jonathan S. Adams.

طبیعت ارزش چیست؟ پاسخ به این سؤال که به طور سنتی در شرایط محیطی مطرح شده است، انقلابی در نحوه فعالیت ما است. که در فورچون طبیعتمارک Tercek، مدیر عامل شرکت حفاظت از طبیعت و بانکداری سرمایه گذار پیشین، و جاناتان آدامز، نویسنده علمی استدلال می کنند که طبیعت نه تنها پایه ریزی بشر است، بلکه همچنین هوشمندانه ترین سرمایه گذاری تجاری است که هر کسب و کار یا دولت می تواند انجام دهد. جنگل ها، سیلاب ها و صخره های آبشار اغلب به عنوان مواد خام و یا به عنوان موانعی به نام پیشرفت پاک می شوند، در حقیقت برای رفاه آینده ما به عنوان فن آوری و یا قانون و یا نوآوری کسب و کار مهم است. فورچون طبیعت یک راهنمای ضروری برای رفاه اقتصادی و محیط زیست جهان را ارائه می دهد.

اینجا کلیک کنید برای اطلاعات بیشتر و / یا سفارش این کتاب در آمازون.