บริษัทพลังงานลมของบริษัทต่าง ๆ ลงทุนในน่านน้ำที่ลึกกว่าที่เคย กังหันสไตล์กังหันลมแบบดั้งเดิมอาจไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสมที่สุด ถึงเวลามองหาทางเลือกอื่น

กังหันลมแบบดั้งเดิมที่มีใบมีดที่หมุนรอบแกนแนวนอนและนี้ยังคงมาตรฐานในฟาร์มลมที่ทันสมัย Conventional กังหันแกนแนวนอนลม (HAWTs) มาครองตลาดพลังงานลมทั้งบนบกและในน้ำตื้นในต่างประเทศ

แต่แหล่งกำเนิดลมที่ดีที่สุดมักจะพบได้ในทะเลลึกห่างจากสิ่งกีดขวางทางลมการเดินเรือเลนและนกอพยพ โครงสร้างสนับสนุนคงที่อย่างแน่นหนากับก้นทะเลอาจไม่สามารถทำงานได้ในเชิงเศรษฐกิจในระดับความลึกเกินกว่า 50m ดังนั้นวิศวกรจึงหันไปใช้ฐานรากลอยแทน

เหล่านี้เป็นเงื่อนไขที่แตกต่างกันมากในการผลิตกระแสไฟฟ้าจากลมซึ่งหมายถึงความสนใจใหม่ในการกำหนดค่ากังหันลมทางเลือก ตามที่เรารายงานมา ปรัชญาการทำธุรกรรมของราชสมาคม การใช้แกนหมุนแนวตั้งเป็นอีกทางเลือกหนึ่ง กังหันเหล่านี้ซึ่งหันหน้าไปทางลมจะเรียกว่ากังหันลมแนวตั้ง (VAWT)

โครงสร้างที่มั่นคง

กังหันแกนแนวนอนแบบดั้งเดิมมากบนหนักกับใบมีดและอุปกรณ์ที่สร้างพลังงานจำเป็นต้องจับจ้องไปที่ด้านบนสุดของหอคอย ในกังหันขนาดใหญ่ในต่างประเทศส่วนนี้สามารถชั่งน้ำหนักหลายร้อยตันและจะเป็นรอบ 100m เหนือระดับน้ำทะเล

ในกังหันแกนตั้งระบบผลิตไฟฟ้าอาจมีความสูงต่ำกว่ามากแม้แต่ที่ฐานของหอคอย นี่หมายความว่า VAWT มีแนวโน้มที่จะมีจุดศูนย์ถ่วงที่ต่ำกว่ามาก

ในการสนับสนุนลอยตัวประโยชน์นี้จะขยาย - เพียงแค่คิดว่าคุณมีเสถียรภาพเมื่อนั่งในเรือแคนูมากกว่าที่จะยืนอยู่บนมัน

การลดตัวกำเนิดยังทำให้พวกเขาเข้าถึงได้ง่ายขึ้นและง่ายต่อการบำรุงรักษาหรือเปลี่ยน ตัวอย่างเช่นเมื่อคนงาน VAWT จำเป็นต้องปีนขึ้นไปในระยะทางสั้น ๆ เพื่อเข้าถึงเครื่องจักรแทนที่จะปีนหอคอย 100m ที่เคลื่อนไหวตลอดเวลา

เรื่องขนาด

โดยทั่วไปกังหันลมผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่ถูกกว่า นี้ได้นำไปสู่​​การที่เคยได้รับกังหันขนาดใหญ่และมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในต่างประเทศที่ใบมีดอยู่ในขณะนี้ 50m ประจำและบางคนแม้ ไกลขนาดใหญ่.

แต่ยักษ์ใหญ่ที่หมุนรอบขอบฟ้านั้นอาจถึงขีด จำกัด หากพิจารณาจากแกนของใบมีดเมื่อใบมีดนี้เป็นแนวนอนแรงโน้มถ่วงจะตั้งฉากกับมันในขณะที่เมื่อใบมีดอยู่ในแนวตั้ง (ขึ้นไป) แรงโน้มถ่วงจะขนานกับแกนและชี้ไปยังรากของใบมีด ในที่สุดเมื่อใบมีดอยู่ในแนวตั้งอีกครั้ง (ลง) แรงโน้มถ่วงจะขนานกับแกนใบมีด แต่ตอนนี้ชี้ไปที่ปลาย บาง การศึกษา การเรียกร้องนี้โหลดแรงโน้มถ่วงสั่น จำกัด ขนาดของกังหันแกนแนวนอน

กังหันแกนแนวตั้งแก้ไขปัญหานี้ได้เนื่องจากเมื่อพวกมันหมุนพวกเขาจะได้สัมผัสกับแรงโน้มถ่วงคงที่ตลอดไปในทิศทางเดียวกัน หากปราศจากความเครียดในการถือใบมีดโลหะ 80m ไว้ที่ปลายด้านหนึ่ง VAWT อาจมีขนาดใหญ่ขึ้นได้

การวิจัยศึกษา ยังได้แสดงให้เห็นกังหันแนวตั้งสามารถอยู่ใกล้ชิดกับแต่ละอื่น ๆ ในฟาร์มกังหันลม ดังนั้นสำหรับพื้นที่ที่กำหนด VAWTs เพิ่มเติมสามารถติดตั้งและไฟฟ้ามากขึ้นสร้างกว่าถ้า HAWTs ถูกนำมาใช้ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนของการไฟฟ้า

การปฏิวัติแกน

ดังนั้นคำถามที่ชัดเจนเกิดขึ้น: ทำไม VAWT ถึงยังไม่ถูกใช้หากพวกเขาได้เปรียบ เหตุผลหลักคือมันยังคงเป็นเทคโนโลยีใหม่ แม้ว่านักวิจัยได้ศึกษาแกนแนวตั้งเป็นเวลาหลายสิบปี แต่เทคโนโลยีกลับตกไปเนื่องจากข้อ จำกัด ของวัสดุและระบบแบริ่งเป็นหลัก นักลงทุนยังคงเห็นเทคโนโลยีที่รู้จักกันดีว่าเป็นเดิมพันที่ปลอดภัยและแม้เมื่อมองไปที่ลมทะเลลึกพวกเขาก็มีแนวโน้มที่จะสนับสนุนกังหันแกนแนวนอนบนแพลตฟอร์มที่ลอยอยู่

อย่างไรก็ตามทั้งรัฐบาลและ บริษัท ไปข้างหน้าคิดอยู่ในขณะนี้การลงทุนในศักยภาพของ VAWTs สำหรับลมนอกชายฝั่งทะเลลึก โครงการโนวาซึ่งได้รับทุนจากรัฐบาลสหราชอาณาจักรแสดงให้เห็นว่าแนวแกนนอกชายฝั่งในเชิงพาณิชย์เป็นไปได้ ห้องปฏิบัติการแห่งชาติซานเดียได้รับการสนับสนุนจากแผนกพลังงานของสหรัฐอเมริกาและ ต่างๆ สหภาพยุโรปได้รับการสนับสนุน โครงการ ได้รับการสนับสนุนเทคโนโลยี

บริษัท อุตสาหกรรมเช่น British VertAx Wind หรือ Gwind ของนอร์เวย์ก็ได้ติดตามการพัฒนาแนวคิดที่แตกต่างกัน บริษัท Nenuphar ของฝรั่งเศสกำลังผลักดันการออกแบบ VAWT โดยมีแผนที่ (ด้านบนของบทความนี้) เพื่อติดตั้งฟาร์มกังหันลมแห่งแรก นอกชายฝั่งมาร์เซย์.

ด้วยความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นเราจำเป็นต้องสำรวจโซลูชั่นที่เป็นไปได้ทั้งหมด กังหันลมแนวแกนตั้งอยู่ในทะเลลึกมีศักยภาพที่แข็งแกร่งในการเป็นหนึ่งในโซลูชั่นเหล่านี้

บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ สนทนา
อ่าน บทความต้นฉบับ.

เกี่ยวกับผู้แต่ง

Maurizio Collu เป็นอาจารย์ในสาธารณรัฐเช็กศูนย์พลังงานทดแทนที่มหาวิทยาลัย Cranfield ดร Collu เป็นผู้อำนวยการหลักสูตรที่ทันสมัย​​วิศวกรรมเครื่องกลปริญญาโทและวิทยากรในกลศาสตร์ของไหลและ Loading, Ceng, MRINA และ MEI เขามีส่วนเกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการออกแบบและความคิดเบื้องต้นของโครงสร้างการสนับสนุนในต่างประเทศสำหรับอุตสาหกรรมกังหันลมที่เกิดขึ้นใหม่ลอย

ไมเคิลแอนเดออยู่ในขณะนี้การดำเนินการวิจัยหลังปริญญาเอกภายในกระทรวงพลังงานลมที่มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งเดนมาร์กลอยลมแกนตั้งกังหันแนวคิดการสนับสนุนโดยสหภาพยุโรปได้รับการสนับสนุน DeepWind และโครงการ INFLOW

หนังสือแนะนำ:

Fortune's Nature: ธุรกิจและสังคมเติบโตได้อย่างไรโดยการลงทุนในธรรมชาติ
โดย Mark R.Tercek และ Jonathan S. Adams

ธรรมชาติมีค่าอะไร? คำตอบสำหรับคำถามนี้ - ซึ่งโดยทั่วไปมีกรอบในแง่สิ่งแวดล้อม - เป็นการปฏิวัติวิธีที่เราทำธุรกิจ ใน โชคลาภของธรรมชาติMark Tercek ซีอีโอของ The Nature Conservancy และอดีตนักวาณิชธนกิจโจนาธานอดัมส์นักเขียนวิทยาศาสตร์ยืนยันว่าธรรมชาติไม่เพียง แต่เป็นรากฐานของความเป็นอยู่ที่ดีของมนุษย์เท่านั้น แต่ยังเป็นการลงทุนเชิงพาณิชย์ที่ฉลาดที่สุดสำหรับธุรกิจหรือรัฐบาล ป่าไม้ที่ราบน้ำท่วมถึงและแนวปะการังหอยนางรมมักถูกมองว่าเป็นเพียงวัตถุดิบหรือเป็นอุปสรรคในการทำความสะอาดในนามของความคืบหน้าในความเป็นจริงมีความสำคัญต่อความเจริญรุ่งเรืองในอนาคตของเราในฐานะเทคโนโลยีหรือกฎหมายหรือนวัตกรรมทางธุรกิจ โชคลาภของธรรมชาติ นำเสนอแนวทางที่จำเป็นต่อเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมของโลก

คลิกที่นี่ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมและ / หรือการสั่งซื้อหนังสือใน Amazon นี้