توربین بادی محور عمودی – شناور در دریا

توربینهای بادی محور عمودی ;که به اختصار VAWT نامیده میشوند، بعد از به حاشیه رفتن طولانی مدت، ممکن است جایگاه خود را بر روی سطوح شناور به دست بیاورند.

آژانس سوئدی SeaTwirl اخیرا” با استفاده از طراحی شناور دریایی VAWT خود، اعلام کرده که مجوز ثبت اختراع آنرا در چین را کشب کرده  و پیش بینی میشود، که طی چند سال آینده، بزرگترین بازار توربین بادی جهان را به خود اختصاص دهد.

این اختراع که اخیرا در ایالات متحده با مالکیت SeaTwirl، مجوز دریافت کرده، این امکان را فراهم می آورد که ژنراتور و اطاقک یاتاقان آن به سادگی از طریق قایق به بالای سطح شناور بر روی آب منتقل شود، و بدین ترتیب، قیمت نصب و راه اندازی و تعمیر و نگهداری را به حداقل رسانده و مدت زمان خروج آن جهت انجام تعمیرات کاهش می یابد.

توربینهای بادی محور افقی دارای تعداد زیادی چرخ دنده های ظریف هستند که تعمیرات آن سخت و حادثه آفرین میباشد.

ماه گذشته، SeaTwirl اعلام کرد که سفارشی را از شرکت NorSea و گروه Colruyt بلژیک برای مأموریت هفت میلیون دلاری جهت ساخت یک نمونه اولیه از VAWT با ظرفیت یک مگاوات، دریافت کرده است. طرح مذکور شامل ساخت نمونه اولیه S2 در سال ۲۰۲۰ میباشد . این طرح، احتمالا”، می تواند پفرصت خوبی برای توربینهای محور عمودی جهت کاهش قیمت انرژی بادی باشد.

بدون تردید، بررسی ۵ ساله، و صرف هزینه ۴،۱ میلیون دلاری ابداع توربینهای بادی محور عمودی، قیمت توربینهای بادی شناور دریایی را، با حذف چرخ دنده ها و شفتهای دور بالا، کاهش میدهد. موارد ذکر شده از عوامل اصلی در ایجاد خرابی و هزینه های بالای تعمیر و نگهداری محسوب میشوند.

با این حال، جذابیت اصلی این توربینها در مقایسه با نوع محور افقی در کاربرد دریایی آن است که میتوانند بر روی سطوح شناور ارزان، کار کنند.

برای توربین بادی شناور دریایی، پلت فرم، بزرگترین بخشی است که در ارزش گذاری انرژی الکتریکی دخیل میباشد. این توربین مجهز به یک روتور بزرگی خواهد بود، با این حال، اندازه پلت فرم آن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد، که در مجموع می تواند به نفع سیستم باشد.

پیش بینی میشود که بعد از ورود توربین بادی محور عمودی شناور به بازار در سال ۲۰۲۰، قیمت آن کاهش یابد و تعداد بیشتری از مزارع بادی دریایی در آبهای کم عمق را به خود اختصاص دهد.

 

مزایای بالقوه نسبت به توربینهای بادی معمولی

عمده ترین مشکل در توربینهای بادی فعلی در پلت فرمهای شناور، وجود  اجزای سنگین توربین میباشد. این باعث عدم تعادل قابل توجهی میشود که پلت فرم، بکمک وزنه های تعادلی سنگین در بخش زیرین خود، باید انرا مهار و متعادل کند. اما در توربینهای بادی محور عمودی، اجزای سنگین بر روی پایه توربین قرار میگیرند و عدم تعادل کمتری وجود دارد. این، صرفا، به ثبات آن کمک نمیکند، بلکه علاوه بر آن، طرح توربین، ساده تر و ارزان تر می شود و هزینه های نگهداری و تعمیرات را کاهش میدهد.

یکی دیگر از مزایای این توربینها در مقایسه با نوع محور افقی، حساس نبودن آنها به تغییر مسیر باد میباشد.

بازار، به سمت توربینهای بزرگتر در حال توسعه است. سطح پوششی توربین ۱۲ مگاوات GE، حدود ۲۲۰ متر میباشد، این بدان معنی است که شناورها باید حدود ۱٫۵ کیلومتر از همدیگر فاصله داشته باشند، که این امر، منجر به افزایش هزینه های کابل کشی  می شود.

تحقیقات انجام شده در فرانسه نشان میدهد که نصب دو توربین بادی محور عمودی بر روی یک پلت فرم شناور، باعث افزایش کارایی همدیگر میشوند و علاوه بر آن، حجم کابل کشی را کاهش میدهد.

مهمتر از همه، در حالی که نوع محور افقی بزرگتر، مسائل بیشتری را برای فونداسیونهای شناور  ایجاد میکنند، در مورد VAWT ها ، افزایش ابعاد فونداسیون منجر به بالا رفتن  کارایی و کاهش هزینه ها میشود.

طبق محاسبات، در بلندمدت، هزینه توربینهای محور عمودی بر روی پلتفرم شناور، ممکن است به ۱۱۰ دلار در هر مگاوات ساعت برسد. ب این رقم برای نوع محور افقی، بیش از ۱۸۰ دلار در هر مگاوات ساعت است.

 

لینک اصلی:    https://luxorr.media/floating-offshore-wind-holds-promise-for-vertical-axis-turbines/

 

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.




ارسال