211service.com
Vėjo energija, kuri plūduriuoja
Jūros vėjo jėgainių plėtotojai norėtų statyti giliuose vandenyse daugiau nei 32 kilometrus nuo kranto, kur vyrauja stipresnis ir pastovesnis vėjas, o skundai dėl sugadintų peizažų yra mažiau tikėtini. Tačiau statyti pamatus, skirtus paremti vėjo jėgaines gilesniame nei 20 metrų vandenyje, yra pernelyg brangu. Dabar technologijų kūrėjai intensyvina plūduriuojančių turbinų darbą, kad tokie ūkiai būtų įmanomi.
Prie vandenyno: Nuo gruodžio mėnesio šis prototipas 80 kilovatų galios plūduriuojanti vėjo turbina sugeria vėjo energiją prie Apulijos (Italija) 108 metrų gylio vandenyje, didesniame nei ekonomiškai pagrįstas jūros dugne sumontuotų turbinų gylis. Duomenys apie mašinos sąveiką su vėju ir bangomis pateiks galutinį viso dydžio plūduriuojančių turbinų dizainą ir valdymo schemas.
Keletas įmonių ruošiasi demonstruoti sistemas, daug skolindamosi iš naftos ir dujų platformų technologijų jūroje. Gruodį olandų plūduriuojančių turbinų kūrėjas Blue H Technologies paleido bandomąją platformą prie pietinės Italijos pakrantės; praėjusį mėnesį bendrovė paskelbė apie savo planus prie Masačusetso krantų įrengti papildomą bandomąją turbiną ir galbūt kitais metais prie Italijos krantų pradėti statyti visą vėjo jėgainių parką. Arti už nugaros yra SWAY , įsikūrusi Bergene, Norvegijoje, kuri praėjusį rudenį surinko 29 mln.
Jei šios pastangos bus sėkmingos, jos gali atverti didžiulio masto išteklius. Pavyzdžiui, pasak a 2006 m. JAV energetikos departamento, „General Electric“ ir Masačusetso technologijų bendradarbiavimo organizacijos atlikta analizė , jūros vėjo ištekliai Atlanto ir Ramiojo vandenyno pakrantėse viršija dabartinę visos JAV energetikos pramonės elektros energijos gamybą.
Plaukiojančios turbinos sėkmė gali būti raktas į šių išteklių panaudojimą. Vėjo jėgainės, tokios kaip įrengtos Danijoje, Vokietijoje ir kituose Europos vandenyse ir siūlomos Nantucket Sound, Masačusetso valstijoje, kenčia nuo riboto laivų statybinės įrangos, pvz., polių kaltuvų ir kranų, pasiūlos. Kembridže (MA) įsikūrusi konsultacijų įmonė „Emerging Energy Research“ praėjusią savaitę teigė, kad pasaulinė vėjo energijos rinka jūroje iki 2020 m. gali pasiekti 40 000 megavatų – tiek, kad būtų tiekiama daugiau nei 30 mln. JAV namų, ir daugiau nei dvigubai daugiau nei praėjusių metų vėjo energijos. įrenginių visame pasaulyje, bet tik su labai išplėstais laivų statybos pajėgumais. Pasak konsultacinės įmonės tyrimų direktoriaus Keitho Hayso, norint sukurti net 2000 megavatų jūros vėjo per ateinančius penkerius metus, reikės gerokai padidinti jūrų tiekimo grandinę.
Multimedija
Pamatykite plūduriuojančios vėjo energijos platformos konstravimą ir paleidimą.
Plaukiojančias turbinas galima surinkti ant kranto ir nutempti į vietą, taip apeinant jūroje esančios statybos kliūtis. Platforma, kurią „Blue H“ šią žiemą ištempė iš Brindisi uosto Apulijoje, Italijoje, vadinama įtempimo kojelės platforma, tradicine jūrinės naftos ir dujų platformos konstrukcija, kuri plūduriuoja po paviršiumi ir tvirtai laikosi grandinėmis, einančiomis į plieną ar betoną. inkarai ant jūros dugno. Viršuje sumontuota 80 kilovatų galios vėjo turbina su jutikliais, fiksuojančiais bangas ir vėjo jėgas, patirtas 10 kilometrų nuo kranto. „Blue H“ stato daug didesnes plūduriuojančias versijas – 2,5 megavatų ir 3,5 megavatų turbinas, kurios naudojamos šiandieninėse jūros vėjo jėgainėse.
Neįprastas „Blue H“ dizainas yra turbinos dviejų menčių rotorius – šis dizainas prarado trijų menčių konstrukciją 1990-aisiais, kai vėjo turbinų pramonė išaugo. Martinas Jakubowskis, „Blue H“ įkūrėjas ir vyriausiasis technologijų pareigūnas, sako, kad triukšmas ir siaubingai didelis sukimosi greitis, dėl kurio dviejų ašmenų nevykėlis sausumoje, yra arba nesvarbus, arba pliusas atviroje jūroje. Tuo tarpu greitesnis sukimasis suteikia du privalumus. Jakubowskis teigia, kad 30–35 apsisukimų per minutę dažnis, du kartus didesnis nei trijų menčių turbinos, yra mažiau jautrus trukdžiams, atsirandantiems dėl platformos pirmyn ir atgal siūbavimo veikiant bangoms.
Turbinos struktūra: Plieninis antstatas, esantis po šia vėjo turbina, vadinamas įtempimo kojelės platforma, panašia į tai, kas naudojama jūrinėse naftos ir dujų platformose. Pastačiusi atviroje jūroje platformą tvirtai laiko grandinės, einančios į plieninį ir betoninį atsvarą jūros dugne.
Greitesnis sukimasis reiškia ir mažesnį sukimo momentą, o tai reiškia, kad visa konstrukcija gali būti lengvesnė. (Žr. Vėjo energija už centus. ) Blue H 2,5 megavatų turbinos rotorius, pavarų dėžė ir generatorius svers 97–53 tonomis lengvesnius nei lengviausios tokios pat galios mašinos rinkoje. Tai didelis privalumas, sako Jakubowskis. Mums svoris ant viršaus yra tai, ką turime pakelti. Pasak jo, turbiną ir platformą atitinkamai pigiau statyti. Grynasis rezultatas, sako Jakubowski, turėtų būti labai konkurencingas energijos šaltinis. Jis apskaičiavo, kad „Blue H“ vėjo jėgainės tieks vėjo energiją už 7–8 centus už kilovatvalandę, o tai maždaug atitiks dabartines gamtinėmis dujomis kūrenamos gamybos ir tradicinės sausumos vėjo energijos sąnaudas.
Ir tai bus už akių, taigi, bendrovė tikisi, kad konkuruoja vietiniai interesai, tokie kaip turizmas. Vieta prie Codo kyšulio, kur „Blue H“ kitą vasarą ketina įrengti bandymų platformą pirmajam JAV vėjo jėgainių parkui, bus 23 mylios nuo kranto.
„Blue H“ Norvegijos konkurentas SWAY naudoja skirtingą jūrinės platformos technologijos ir turbinos konstrukcijos derinį. SWAY platforma iš esmės yra plūduras, kuris gali švelniai kilti ir kristi banguojant, todėl reikia mažiau tvirtinimo nei įtempimo kojelės platforma. Beveik 200 metrų aukščio koloną plūdurą laikys 2400 tonų sveriantis žvyro balastas jūros dugne. Jo turbina yra trijų menčių, tačiau, priešingai nei įprastos sausumos turbinos, jai leidžiama nukreipti pavėjui, o ne laikyti prieš vėją, kad būtų geriau pritaikytas bokšto pasvirimas.
Paulas Sclavounosas, mechanikos inžinierius ir laivyno architektūros specialistas iš MIT, kurio laboratorija projektuoja abiejų tipų konstrukcijas atviroje jūroje esančioms turbinoms, sako, kad abi bendrovės pasirinko perspektyvius flotacijos metodus, nors jis mano, kad SWAY taikomas spartinis metodas bus geresnis. pritaikyta prie šiurkštesnių vandenų. Jis teigia, kad „Blue H“ platforma gali veikti prie Italijos krantų, tačiau tvirtinti ją 30–40 metrų bangoms, kurias gali sukelti Naujosios Anglijos audros, gali būti neekonomiška. Išlaidos, kurios tikrai skatina šį verslą, pirmiausia yra pagrindas, sako Sclavounos.
Jis abejoja abiem firmomis dėl jų sprendimo pertvarkyti vėjo turbinas. Sclavounos teigia, kad jo grupė projektuoja ir tarpiklius, ir platformas, skirtas gabenti įprastas penkių megavatų turbinas, skirtas naudoti sausumoje arba sekliuose vandenyse jūroje. Jūs nenorite pertvarkyti turbinų, skirtų dislokavimui jūroje, nes tai kainuos labai brangiai ir greičiausiai to nereikia anksti, sako jis.
Sclavounos nuomone, energetikos pramonės ekonomika jau artėja prie lūžio taško, dėl kurio greitai bus pradėtos naudoti plūduriuojančios turbinos. Technologija iš esmės įrodyta, sako jis. Žinome, kad galime sukurti [platformas] ir juosteles, kurios nepajudės per dideles audras. Tai, kas paskatins šią pramonės šaką, bus ekonomika. Kai prekybos taršos leidimais rinkos pradės bręsti, pamatysite, kad ši pramonė pakils net ir be valstybės subsidijų. Mes nesame toli nuo jo.