211service.com
Vēja enerģijas nākamā cerība: lāpstiņas tikpat garas kā divi futbola laukumi
Iedvesmojoties no tā, kā palmas pārvietojas stipros vējos, Virdžīnijas Universitātes un Sandijas Nacionālās laboratorijas pētnieku grupa izstrādā ārkārtīgi garu vēja turbīnas lāpstiņu, kas varētu ļaut uzbūvēt 50 megavatu turbīnas, kas daudz pārsniedz mūsdienu jaudu. , kas mēdz ražot tikai divus megavatus. Asmeņi, kas izstrādāti saskaņā ar programmu, ko finansē ASV Enerģētikas departamenta ARPA-E programma, būtu 200 metrus gari, kas ir 2,5 reizes garāki par šodien komerciāli pieejamajiem garākajiem asmeņiem.
Pēdējos gados vēja enerģijas nozare ir virzījusies uz arvien garākām lāpstiņām, ko veicina vienkārši apjomradīti ietaupījumi: jo lielāks ir rotora diametrs (turbīnas lāpstiņu slaucītais apļveida laukums), jo vairāk jaudas var saražot viens vēja tornis. Ja asmeņus var izgatavot un torni uzcelt lēti, elektrības izmaksas samazinās, jo asmeņi kļūst garāki.
Pat plaši atvērtajos Great Plains milzīgo turbīnu lāpstiņu transportēšana pa autoceļiem ir grūts darbs.
Sandia superblades ir balstītas uz koncepcijām, ko izstrādājusi Ēriks Lots, Virdžīnijas universitātes mehāniskās un kosmosa inženierijas profesors . Viņiem visā garumā būtu virkne savienojumu, kas ļautu tiem salocīt, reaģējot uz vēja stiprumu. Atrodoties pa vējam no torņa (atšķirībā no parastajām lāpstiņām, kas ir pretvēja virzienā), asmeņi ekstremālos vēja apstākļos saķertos kā plēsoņa nagi, lai samazinātu spēkus uz turbīnu. Optimālos apstākļos tie izstieptos visā garumā. Tie ir īpaši piemēroti iekārtām atklātā jūrā viesuļvētru apdraudētajās zonās, un tie ļautu ekonomiski ražot elektroenerģiju reģionos, kur ir vājš vējš.
Mainīgais rotors saspiežas kā plēsoņa nags, reaģējot uz mainīgiem vēja apstākļiem.
Tas, ko mēs ierosinām darīt, ir daudz tālāk par pašreizējo dizainu un ļoti augstu risku, saka Tods Grifits, Sandia's tehniskais vadītājs. Jūras vēja enerģijas programma .
Garākie mūsdienās pieejamie asmeņi ir 80 metri un iebūvēti vienā segmentā. Asmeņu garumu pagaidām ierobežo loģistikas un transportēšanas problēmas: ir grūti izmantot kravas automašīnas, lai pārvietotu kaut ko desmitiem metru garu un vairākus metrus diametrā. Dānijā bāzētais Vestas nesen sāka piegādi 62 metru asmeņi ASV pirmais klients ir Duke Energy, kas šogad Oklahomā sāks būvēt jaunu vēja parku, izmantojot lielos lāpstiņas. Asmeņi tiks nosūtīti uz ostām gar Teksasas līča piekrasti, nogādāti pa dzelzceļu uz Oklahomu un ar kravas automašīnu nogādāti vietā. Šāda uzstādīšana nevarētu notikt vairāk noslogotās valsts daļās.
Segmentētie asmeņi, kas ļauj vieglāk transportēt un montēt uz vietas, nav jauni; Eiropas ražotāji, tostarp Gamesa un Energon tagad tās piedāvā, taču tās vēl nav plaši izplatītas. Vēja parku celtnieki uzmanās pievienot potenciālus strukturālus trūkumus gariem, cietiem asmeņiem, kas pakļauti lielai slodzei, saka Brūss Pīkoks, Djūka atjaunojamās enerģijas nodaļas inženierzinātņu un būvniecības viceprezidents: nelieli strukturālie defekti var izraisīt katastrofālas kļūmes.
Todam Grifitam no Sandijas Nacionālās laboratorijas ir turbīnu lāpstiņu mēroga modelis, ko viņš un viņa kolēģi izstrādā.
Pat tad, ja lāpstiņas nonāk vietā, vēja torņu, kuru augstums pārsniedz 120 metrus, celtniecība rada savas problēmas, jo celtņi nav pietiekami augsti. Tādi ražotāji kā Terex un Manitowoc izstrādā specializētus celtņus ļoti augstiem vēja torņiem, taču nav skaidrs, vai tie kādreiz būs pietiekami augsti, lai uzbūvētu torni ar 400 metru garu rotoru. Rodas jauni risinājumi. Keystone torņu sistēmas , jaunuzņēmums, kas atrodas Kolorādo ziemeļos, ir izstrādājis mobilo rūpnīcu tērauda lokšņu veidošanai spirālveida formā uz vietas, novēršot lielu torņu transportēšanas problēmu ar kravas automašīnu. Uz zīmēšanas galda ir arī dizaini t.s kāpšanas celtņi kas būtībā paceļas tornī, kad tas paceļas.
Jaunu tehnoloģiju un eksotisku lāpstiņu materiālu izredzes, kas ir vieglāki un stiprāki, nozīmē, ka vēlme palielināt vēja turbīnas, visticamāk, nepazudīs. Gigantiskas piekrastes fermas, piemēram, Londonas masīvs nākotnē, visticamāk, kļūs izplatītāka, un lāpstiņu izmērs un torņa augstums jūrā nesaskaras ar tādiem pašiem ierobežojumiem kā uz sauszemes. Paies desmit vai vairāk gadu, līdz Sandia dizains nonāks tirgū, ja tas kādreiz notiks, taču tiek izstrādātas vēl futūristiskākas izvelkamo asmeņu koncepcijas, kas labvēlīgos apstākļos teleskopējas uz āru.