Kampuni za nguvu za upepo hujiingiza katika maji yenye kina kirefu, turbine ya jadi ya upepo inaweza kuwa suluhisho inayofaa zaidi. Ni wakati wa kuangalia njia mbadala.

Mitambo upepo kijadi alikuwa vile kwamba mzunguko karibu mhimili usawa, na hii imebakia kiwango katika mashamba ya kisasa upepo. Kawaida usawa mhimili mitambo upepo (HAWTs) alikuja kutawala soko nishati ya upepo, wote juu ya ardhi na katika maji ya kina kirefu offshore.

Lakini maeneo bora ya shamba la upepo mara nyingi hupatikana katika bahari ya kina, mbali na vikwazo vya upepo, njia za meli, nimbys na ndege zinazohamia. Mifumo ya usaidizi imefungwa rigidly kwa bahari inaweza kuwa na kiuchumi inayofaa kwa kina zaidi ya 50m, hivyo wahandisi badala yake wanageuka kwenye msingi unaozunguka.

Hizi ni hali tofauti sana ambazo zinazalisha umeme kutoka upepo, ambayo imamaanisha maslahi ya kujitokeza tena katika mageuzi mbadala ya turbine ya upepo. Tunapojiandikisha Shughuli za Filosofia ya Royal Society Kupitisha mzunguko wa mzunguko wa wima ni mbadala moja. Vipande hivi, ambazo hutana na upepo daima, hujulikana kama turbines za upepo wa wima (VAWTs).

Miundo imara

Traditional usawa mhimili mitambo ni juu nzito sana, kwa vile na Vifaa kwamba inazalisha nguvu lazima fasta juu ya mnara. Katika turbine kubwa offshore sehemu hii inaweza kuwa na uzito tani kadhaa na kuwa karibu 100m kutoka usawa wa bahari.

Katika mstari wa wigo wa mzunguko wa mifumo ya kizazi inaweza kuwa katika urefu wa chini sana, hata haki chini ya mnara. Hii inamaanisha VAWTs huwa na kituo cha chini cha mvuto.

Juu ya kusambaa inasaidia faida hii inainuliwa - fikiria tu jinsi ulivyo imara unapoketi katika baharini badala ya kusimama juu yake.

Kupunguza jenereta pia huwafanya waweze kupatikana zaidi na rahisi kuhifadhi au kuchukua nafasi. Kwa mfano, wafanyakazi wa VAWT wanahitaji tu kupanda kwa umbali mfupi kupata mashine badala ya kupanda mnara wa 100m ambao unaendelea kusonga mbele.

ukubwa Matters

Kwa ujumla, kubwa mitambo upepo kuzalisha nafuu umeme. Hii imesababisha mitambo kupata milele kubwa na nguvu zaidi, hasa offshore ambapo 50m vile ni sasa mara kwa mara na baadhi ni hata mbali kubwa.

Lakini vile vipindi vilivyotembea vya horizonally vinaweza kufikia kikomo chao. Ikiwa mhimili wa blade unachukuliwa, wakati blade hii ni ya usawa nguvu ya mvuto itakuwa perpendicular it, wakati wakati blade ni wima (juu) nguvu ya nguvu itakuwa sawa na axis na kuelekeza kuelekea mzizi wa blade. Hatimaye, wakati blade ni wima tena (chini), nguvu ya nguvu itakuwa sawa na mhimili wa blade, lakini sasa inaelekea ncha. Baadhi masomo kudai hii oscillating mvuto mzigo mipaka ya kawaida ya mitambo mhimili usawa.

Turbines za mstari wa wima hutatua tatizo hili kwa sababu wanapozunguka wanapata nguvu ya kudumu mara kwa mara, daima katika mwelekeo huo. Bila ya shida ya kushikilia vyombo vya chuma vya 80m kwa mwisho mmoja, VAWTs inaweza uwezekano mkubwa zaidi.

Utafiti pia umeonyesha mitambo wima inaweza kuwekwa karibu na kila mmoja katika shamba upepo. Hivyo kwa eneo fulani, VAWTs zaidi inaweza kuwa imewekwa, na umeme zaidi yanayotokana kuliko kama HAWTs zilitumika, na hivyo kupunguza gharama za umeme.

Axis Mapinduzi

Kwa hiyo sasa swali la wazi linatokea: Kwa nini VAWTs bado haijawahi kutumika ikiwa ni faida sana? Sababu kuu ni kwamba bado ni teknolojia mpya. Ingawa watafiti wamechunguza axes wima kwa miongo kadhaa, teknolojia ilianguka nyuma kutokana na hasa kwa vifaa na uharibifu wa mfumo wa kubeba. Wawekezaji bado wanaona teknolojia inayojulikana kama bet salama na hata wakati wa kuangalia upepo wa bahari ya kirefu wamekuwa wakiwa wanapendelea kutegemea mitambo ya usawa ya mhimili kwenye viwanja vya kuogelea.

Hata hivyo serikali zote mbili na makampuni mbele-kufikiri ni sasa kuwekeza katika uwezo wa VAWTs kwa bahari kirefu upepo offshore. The Nova mradi, iliyofadhiliwa na serikali ya Uingereza, ilionyesha uuzaji wa wigo wa wima ulikuwa wa kibiashara. Sandia National Laboratories, inayoungwa mkono na idara ya nishati ya Marekani, na mbalimbali Imeungwa mkono na EU miradi pia imesaidia teknolojia.

Makampuni ya viwanda kama vile Wind VertAx ya Uingereza au Gwind ya Norway pia hufuata suala kupitia maendeleo ya dhana tofauti. Kampuni ya Kifaransa Nenuphar inaendelea mbele ya muundo wake wa VAWT, na mipango (iliyoonyeshwa juu ya makala hii) ili kufunga shamba la kwanza la upepo linalozunguka mbali na pwani ya Marseilles.

Kwa kuongeza mahitaji ya nishati sisi ni wajibu wa kuchunguza kila suluhisho iwezekanavyo. Vitu vya upepo vya upepo vilivyo karibu na bahari vina uwezo mkubwa wa kuwa mojawapo ya ufumbuzi huu.

Makala hii ilichapishwa awali Mazungumzo
Kusoma awali ya makala.

kuhusu Waandishi

Maurizio Collu ni Mhadhiri, Nishati Offshore Mbadala Centre katika Chuo Kikuu cha Cranfield. Dr Collu ni Mkurugenzi Kozi ya Advanced Mechanical Engineering MSc, na mhadhiri katika Mechanics Fluid na Loading, Ceng, MRINA na MEI. Yeye ni hasa wanaohusika katika kubuni dhana na awali ya miundo offshore msaada kwa ajili ya kujitokeza yaliyo sekta ya upepo turbine.

Michael Borg kwa sasa ni kufanya utafiti postdoctoral ndani ya Idara ya upepo Nishati katika Chuo Kikuu cha Denmark Ufundi juu ya yaliyo mhimili wima upepo turbine dhana mkono na DeepWind inayofadhiliwa na EU na miradi uingiaji.

Kitabu Ilipendekeza:

Bahati ya Asili: Jinsi Biashara na Jamii Inavyostawi kwa Kuwekeza kwa Asili
na Mark R. Tercek na Jonathan S. Adams.

Asili ni nini? Jibu la swali hili - ambalo kwa jadi limetengenezwa kwa maneno ya mazingira - linarekebisha jinsi tunavyofanya biashara. Katika Bahati ya Asili, Mark Tercek, Mkurugenzi Mtendaji wa The Conservance na benki ya zamani ya uwekezaji, na mwandishi wa sayansi Jonathan Adams wanasema kwamba maumbile sio msingi wa ustawi wa binadamu tu, bali pia uwekezaji mzuri zaidi wa kibiashara unaoweza kufanywa na biashara yoyote au serikali. Misitu, miti ya mafuriko, na miamba ya oyster mara nyingi huonekana tu kama malighafi au kama vizuizi vilivyotakaswa kwa jina la maendeleo, kwa kweli ni muhimu sana kwa ustawi wetu wa baadaye kama teknolojia au sheria au uvumbuzi wa biashara. Bahati ya Asili inatoa mwongozo muhimu kwa ustawi wa uchumi wa ulimwengu na mazingira.

Bonyeza hapa kwa maelezo zaidi na / au ili kitabu hiki juu ya Amazon.