se windkragmaatskappye waag in dieper dieper waters, mag die tradisionele windmolenstyl nie die mees geskikte oplossing wees nie. Dit is tyd om na alternatiewe te kyk.

Wind turbines tradisioneel het lemme wat draai rondom 'n horisontale as, en dit het standaard in moderne windplase gebly. Konvensionele horisontale-as wind turbines (HAWTs) gekom het om die wind energie mark te domineer, beide op land en in vlak water in die buiteland.

Maar die beste windplaas-terreine word dikwels in die diepsee aangetref, ver van windhindernisse, skeepsrange, nimbys en trekkers. Ondersteuningsstrukture wat rigied aan die seebodem vasgestel is, kan nie ekonomies lewensvatbaar wees in dieptes buite 50m nie, sodat ingenieurs eerder in swaai fondamente draai.

Dit is baie verskillende toestande om elektrisiteit van wind op te wek, wat 'n herlewing in alternatiewe windturbine-konfigurasies beteken het. Soos ons aanmeld Filosofiese Transaksies van die Royal Society die aanneming van 'n vertikale rotasie-as is een so alternatief. Hierdie turbines, wat altyd die wind in die gesig staar, staan ​​bekend as vertikale as wind turbines (VAWTs).

Stabiele Strukture

Tradisionele horisontale-as turbines is baie topswaar, met die lemme en die toerusting wat krag noodwendig vas aan die bokant van die toring genereer. In 'n groot buitelandse turbine kan hierdie deel 'n paar honderd ton weeg en sowat 100m bo seevlak.

In 'n vertikale-as turbine kan die generasiesisteme op 'n baie laer hoogte wees, selfs regs aan die basis van die toring. Dit beteken dat VAWT's 'n baie laer swaartepunt het.

Op swaai ondersteuners word hierdie voordeel vergroot - dink net aan hoe stabiel jy is as jy in 'n kano sit, eerder as om daarop te staan.

Die verlaging van die kragopwekkers maak hulle ook baie meer toeganklik en makliker om te onderhou of te vervang. Byvoorbeeld, met 'n VAWT-werkers hoef slegs 'n kort entjie te klim om toegang tot masjinerie te kry, eerder as om 'n 100m-toring te klim wat voortdurend beweeg.

grootte sake

In die algemeen, groter windturbines produseer goedkoper elektrisiteit. Dit het gelei tot turbines om steeds groter en meer kragtig, veral in die buiteland waar 50m lemme is nou roetine en 'n paar is selfs veel groter.

Maar sulke horisontaal-roterende reuse kan binnekort hul perk bereik. As die blaaras in ag geneem word, sal die gravitasiekrag loodreg op die mes wees, terwyl die mes vertikaal (opwaarts) die gravitasiekrag parallel met die as is en na die wortel van die lem wys. Ten slotte, wanneer die lem weer vertikaal is (afwaarts), sal die gravitasiekrag parallel wees met die lem as, maar nou na die punt wys. sommige studies beweer dat dit ossillerende gravitasie vrag beperk die grootte van horisontale as turbines.

Vertikale-as turbines los hierdie probleem op omdat hulle, as hulle roteer, 'n konstante gravitasiekrag ervaar, altyd in dieselfde rigting. Sonder die spanning om 80m-metaalblaaie aan die een kant vas te hou, kan VAWT's moontlik veel groter word.

navorsing het ook getoon vertikale turbines kan nader aan mekaar in 'n windplaas geplaas. So vir 'n gegewe gebied, kan meer VAWTs geïnstalleer, en nog baie meer elektrisiteit as wanneer HAWTs gebruik en sodoende die koste van elektrisiteit te verminder.

Die Axis Revolusie

So nou ontstaan ​​die voor die hand liggend vraag: waarom is VAWT's nog nie gebruik as hulle so voordelig is nie? Die hoofrede is dat dit steeds 'n nuwe tegnologie is. Alhoewel navorsers dekades lank vertikale asse gekyk het, het die tegnologie agtergebly, hoofsaaklik as gevolg van materiaal- en draersisteembeperkings. Beleggers sien steeds die bekende tegnologie as 'n veilige weddenskap en selfs wanneer hulle na diepsee wind kyk, is hulle meer geneig om horisontale as turbines op swaai platforms te ondersteun.

Maar beide regerings en vooruit dink maatskappye is nou 'n belegging in die potensiaal van VAWTs vir diepsee aflandige wind. Die Nova projek, wat deur die Britse regering befonds is, het vertikale-as-offshore getoon, was kommersieel lewensvatbaar. Sandia National Laboratories, ondersteun deur die Amerikaanse energie departement, en verskillende EU-gesteunde projekte het ook die tegnologie ondersteun.

Industriële maatskappye soos die Britse VertAx Wind of Noorweë se Gwind volg ook die pas deur die ontwikkeling van verskillende konsepte. Die Franse maatskappy Nenuphar stoot sy VAWT-ontwerp voort, met planne (foto bo-aan hierdie artikel) om die eerste drywende windplaas te installeer. van die kus van Marseille.

Met die toenemende vraag na energie is ons verplig om elke moontlike oplossing te ondersoek. Vertikale-as windturbines in die diepsee het sterk potensiaal om een ​​van hierdie oplossings te wees.

Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek
Lees die oorspronklike artikel.

Oor die skrywers

Maurizio Collu is 'n dosent, Offshore hernubare energie-sentrum by Cranfield Universiteit. Dr Collu is die Kursus Direkteur van die Gevorderde Meganiese Ingenieurswese MSc, en 'n dosent in Vloeimeganika en laai, CEng, MRINA en MEI. Hy is veral betrokke by die konsepsionele en voorlopige ontwerp van buitelandse ondersteuningstrukture vir die opkomende drywende windturbine-industrie.

Michael Borg is tans die uitvoering van doktorale navorsing in die Departement van windenergie by die Tegniese Universiteit van Denemarke op drywende vertikale as wind turbine konsepte deur die EU befonds DeepWind en invloei projekte.

Aanbevole boek:

Nature's Fortune: Hoe Besigheid en Samelewing floreer deur te belê in die natuur
deur Mark R. Tercek en Jonathan S. Adams.

Wat is die natuur werd? Die antwoord op hierdie vraag-wat tradisioneel is geraam in die omgewing terme-is 'n rewolusie die manier waarop ons sake doen. in Nature's FortuneMark Tercek, uitvoerende hoof van The Nature Conservancy en voormalige beleggingsbankier, en die wetenskapskrywer Jonathan Adams beweer dat die natuur nie net die fondament van menslike welsyn is nie, maar ook die slimste kommersiële belegging wat enige besigheid of regering kan maak. Die woude, vloedvlaktes en oesterrifte, wat dikwels as grondstowwe gesien word, of as struikelblokke wat in die naam van vordering verwyder word, is ewe belangrik vir ons toekomstige voorspoed as tegnologie of wetgewing of besigheidsinnovasie. Nature's Fortune bied 'n noodsaaklike riglyn vir die wêreld se ekonomiese en omgewing-welsyn.

Kliek hier vir meer inligting en / of om hierdie boek op Amazon bestel.