Syarikat-syarikat kuasa angin s mengusahakan perairan yang lebih dalam, turbin gaya angin kincir tradisional mungkin bukan penyelesaian yang paling sesuai. Ia adalah masa untuk melihat alternatif.

Turbin angin tradisinya mempunyai bilah yang berputar di sekitar paksi mendatar, dan ini kekal standard di ladang-ladang angin moden. Konvensional turbin mendatar paksi angin (HAWTs) datang untuk menguasai pasaran tenaga angin, baik di darat maupun di perairan cetek luar pesisir.

Tetapi tapak ladang angin terbaik sering dijumpai di laut yang jauh, jauh dari halangan angin, lorong perkapalan, burung nimbys dan burung yang berhijrah. Struktur sokongan tetap tegar ke dasar laut mungkin tidak berdaya maju secara mendalam di luar 50m, jadi jurutera sebaliknya beralih kepada yayasan terapung.

Ini adalah keadaan yang sangat berbeza di mana untuk menghasilkan tenaga elektrik dari angin, yang bermaksud minat yang muncul semula dalam konfigurasi turbin angin alternatif. Seperti yang kita laporkan Transaksi filosofi Royal Society paksi paksi putaran menegak adalah salah satu alternatif sedemikian. Turbin ini, yang selalu menghadapi angin, dikenali sebagai turbin angin paksi menegak (VAWTs).

Struktur Stabil

Traditional turbin mendatar paksi yang sangat top-berat, dengan bilah dan peralatan yang menjana kuasa semestinya tetap ke puncak menara. Dalam turbin luar pesisir yang besar bahagian ini boleh mencapai berat beberapa ratus tan dan sekitar 100m di atas paras laut.

Dalam turbin paksi menegak, sistem penjanaan boleh berada di ketinggian yang jauh lebih rendah, bahkan di dasar menara. Ini bermakna VAWTs cenderung mempunyai pusat graviti yang jauh lebih rendah.

Pada mengambang menyokong kelebihan ini diperbesarkan - hanya memikirkan betapa stabilnya anda ketika duduk di kanu daripada berdiri di atasnya.

Menurunkan penjana juga menjadikannya lebih mudah dan mudah untuk dipelihara atau diganti. Sebagai contoh, dengan pekerja VAWT hanya perlu memanjat jarak jauh untuk mengakses jentera dan bukannya memanjat menara 100m yang sentiasa bergerak.

Perkara saiz

Secara umum, turbin angin lebih besar menghasilkan elektrik lebih murah. Ini telah membawa kepada turbin mendapat pernah lebih besar dan lebih kuat, terutamanya luar pesisir di mana bilah 50m kini rutin dan ada yang lebih jauh lebih besar.

Tetapi gergasi-gergasi yang berputar secara horizonally mungkin akan sampai ke batas mereka. Jika paksi bilah dipertimbangkan, apabila bilah ini mendatar daya graviti akan berserenjang dengannya, manakala apabila bilah adalah menegak (ke atas) daya graviti akan selari dengan paksi dan menunjuk ke akar bilah. Akhir sekali, apabila bilah adalah menegak sekali lagi (ke bawah), daya graviti akan selari dengan paksi bilah, tetapi kini menunjuk ke hujungnya. Sesetengah kajian menuntut beban graviti berayun ini mengehadkan saiz turbin paksi mendatar.

Turbin paksi menegak menyelesaikan masalah ini kerana ketika berputar mereka mengalami gaya graviti yang tetap, selalu berada di arah yang sama. Tanpa tekanan untuk memegang bilah logam 80m pada satu hujung, VAWTs berpotensi menjadi lebih besar.

penyelidikan juga menunjukkan turbin menegak boleh diletakkan lebih dekat dengan satu sama lain dalam sebuah ladang angin. Jadi bagi kawasan, lebih VAWTs boleh dipasang, dan banyak lagi tenaga elektrik yang dijana daripada jika HAWTs digunakan, sekali gus mengurangkan kos elektrik.

Paksi Revolution

Jadi sekarang soalan yang jelas timbul: kenapa VAWTs belum digunakan jika mereka begitu berfaedah? Sebab utama ialah ia masih merupakan teknologi baru. Walaupun penyelidik telah melihat paksi menegak selama beberapa dekad, teknologi itu jatuh di belakang disebabkan terutamanya oleh keterbatasan sistem dan bearing. Pelabur masih melihat teknologi yang diketahui sebagai pertaruhan yang selamat dan walaupun melihat angin laut mendalam, mereka lebih cenderung untuk menyokong turbin paksi mendatar pada platform terapung.

Walau bagaimanapun kedua-dua kerajaan dan syarikat-syarikat yang berfikiran ke hadapan kini melabur dalam potensi VAWTs untuk laut dalam angin luar pesisir. The projek Nova, yang dibiayai oleh kerajaan Inggeris, menunjukkan luar pesisir tegak luar pesisir adalah secara komersil. Sandia National Laboratories, disokong oleh jabatan tenaga AS, dan pelbagai Disokong EU projek-projek juga menyokong teknologi.

Syarikat-syarikat industri seperti British VertAx Wind atau Norway's Gwind juga mengikuti perkembangan melalui konsep-konsep yang berbeza. Syarikat Perancis, Nenuphar sedang menolak reka bentuk VAWT, dengan rancangan (gambar di bahagian atas artikel ini) untuk memasang ladang angin terapung pertama di luar pantai Marseilles.

Dengan permintaan yang semakin meningkat untuk tenaga, kita wajib meneroka setiap penyelesaian yang mungkin. Turbin angin paksi menegak yang terletak di laut dalam mempunyai potensi yang kuat untuk menjadi salah satu daripada penyelesaian ini.

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan
Baca artikel asal.

Mengenai Pengarang

Maurizio Collu ialah Pensyarah, Pusat Tenaga Luar Pesisir Diperbaharui di Universiti Cranfield. Dr Collu ialah Pengarah Kursus Kejuruteraan Advanced Mechanical MSc, dan pensyarah dalam Mekanik Bendalir dan dapat Ceng, MRINA dan MEI. Beliau adalah terutamanya yang terlibat dalam reka bentuk konsep dan awal struktur sokongan luar pesisir bagi terapung industri turbin angin baru muncul.

Michael Borg kini menjalankan penyelidikan postdoctoral dalam Jabatan Tenaga Angin di Universiti Teknikal Denmark pada terapung konsep turbin paksi angin menegak disokong oleh DeepWind EU-dibiayai dan projek ALIRAN MASUK.

Tempah disyorkan:

Kebahagiaan Alam: Bagaimana Perniagaan dan Masyarakat Membangunkan dengan Melabur dalam Alam
oleh Mark R. Tercek dan Jonathan S. Adams.

Apa yang bernilai alam semula jadi? Jawapan kepada soalan-yang secara tradisinya telah dirangka dalam alam sekitar ini syarat-merevolusikan cara kita menjalankan perniagaan. dalam Fortune Alam, Mark Tercek, Ketua Pegawai Eksekutif The Nature Conservancy dan bekas jurubank pelaburan, dan penulis sains Jonathan Adams berhujah bahawa sifat bukan sahaja asas kesejahteraan manusia, tetapi juga pelaburan komersil paling bijak yang boleh dilakukan oleh mana-mana perniagaan atau kerajaan. Terumbu karang, dataran banjir dan terumbu tiram sering dilihat hanya sebagai bahan mentah atau sebagai halangan untuk dibersihkan atas nama kemajuan, malah penting untuk kemakmuran masa depan kita sebagai teknologi atau undang-undang atau inovasi perniagaan. Fortune Alam menawarkan panduan penting kepada ekonomi dan alam sekitar.

Klik di sini untuk maklumat lanjut dan / atau untuk memerintahkan buku ini di Amazon.