Оффшорные плавучие ветровые турбины, чтобы получить зеленое электричество (фото кредит: energyviewpoints.com)
поколение
В современном мире энергия ветра стала одним из быстрорастущих энергетических ресурсов и даже стала сложной для других традиционных ресурсов, а теперь стала более спокойной и эффективной.
Революционное изменение в ветроэнергетическом секторе - введение морских плавучих ветряных турбин, и идея была впервые дана профессором Уильямом. E. Heronemus в Университете Массачусетса Амхерст в 1972 году.
Основываясь на этой концепции, первая оффшорная ветряная турбина была установлена в 2008 году компанией Blue H Technologies, и это была прототип глубоководной платформы с турбиной мощностью 80 кВт от Puglia в Италии.
Но он был выведен из эксплуатации к концу 2008 года после сбора необходимых данных испытаний по ветровым и морским условиям. После этого появилась первая операционная оффшорная ветряная турбина, Hywind, мощностью 2, 3 МВт в 2009 году в Норвегии с ее установочным кредитом, упакованным Statoil.
Затем последовало множество таких успешных реализаций ведущих компаний, таких как Wind Plus.
Морская ветряная турбина
Как мы все знаем, оффшорные ветры намного более мощные, а также последовательные, и, следовательно, это дает огромную возможность для инженеров использовать его для удовлетворения огромных потребностей в энергии в значительной степени с меньшим эстетическим воздействием.
Потому как, Мощность ветра, P = 1/2 ρ AV 3
Где:
ρ = плотность воздуха, A = площадь охвата турбин, V = скорость ветра
График скорости ветра
Из этого можно сделать вывод, что мощность ветра пропорциональна кубу скорости ветра. Поскольку скорость ветра на шельфе больше, чем у берега, стало очевидно, что их можно получить больше.
Во-первых, ограничения в технологиях сделали его установку ограниченной для менее глубоких вод, но в наши дни глубокие и ультра-глубокие воды стали реальностью для доступа к более плотным ресурсам. Ветровая турбина установлена на плавучей платформе и пришвартована к дну океана.
Морская ветряная турбина состоит из:
- Лопасти,
- Гондола,
- Башня,
- Плавающий корпус и
- Швартовые линии.
Кроме того, есть анемометр в верхней части турбины для записи скорости и направления ветра. Как правило, существуют три основных способа крепления этой плавучей структуры: система причала для натяжения, система швартовного швартовки и система швартовного швартовного балласта.
Платформа растяжения (TLP) предназначена для вертикального швартовки плавучей структуры, так что она практически исключает вертикальное движение конструкции. Плавающая платформа здесь постоянно закреплена группой привязок, называемой натяжной ножкой, на каждом из ее углов.
Этот тип швартовки считается экономически эффективным. Но наиболее распространенный тип швартовки на мелководье - это прицепный швартов, а взвешенный груз этих швартовных линий обеспечивает восстанавливающую силу, следовательно, эффективно закрепляет плавучую конструкцию.
Для достижения большей стабильности балластные грузы используются для дополнительного натяжения кабеля и, таким образом, жесткости к плавающей структуре.
Hywind, первая в мире морская плавающая ветряная мельница
Поскольку для внесения значительного количества энергии необходимо использовать ряд ветровых турбин, которые в совокупности приводят к морской плавучей ветровой ферме. И мощность, развитая в этих ветряных электростанциях, передается наземным сетям через подземные кабели.
Фактически, вращающиеся лопасти соединены с ротором, который соединен с валом, соединяющим вращающуюся часть генератора, все заключенные в гондоле.
Полученная таким образом энергия спускается по ветровой башне через кабели, а оттуда к платформе трансформатора, связанной с каждой ветровой электростанцией, для подъема. Наконец, мощность передается наземным электрическим сетям через подводные кабели, а оттуда - внутренним пользователям.
Но проблема, стоящая в этом контексте, - непредсказуемый характер ветрового ресурса.
И в качестве дополнения к этому, SeaTwirl развернула свою первую плавучую сетку в 2011 году с ветровыми турбинами, которые обладают дополнительной особенностью, летательным аппаратом, предназначенным для хранения энергии для поддержания непрерывного энергоснабжения, хотя ветер прекратил дуть. Это была еще одна важная веха в продвижении этих оффшорных ветровых турбин.
Одним из больших преимуществ этих морских сооружений является то, что они могут приручить смертельные ураганы, сталкивающиеся с ними, уменьшая максимальную скорость ветра.
Эти ветряные турбины фактически замедляют внешний ветровой ветер урагана, а также высоту волны, которая заставляет замедлять весь ураган и быстро его рассеивает. Это помогает снизить затраты на наземное повреждение.
Кроме того, исследования показали, что ветровые турбины с вертикальной осью являются более экономичными по сравнению с турбинами с горизонтальной осью, что обеспечивает решение недостатка высокой стоимости установки. Потому что его тщательное проектирование может привести к увеличению мощности в десять раз по сравнению с турбиной с горизонтальной осью того же размера.
Вертикальные ветровые турбины Дарриуса могут генерировать в два раза больше энергии, чем обычные ветровые турбины с вертикальными лопастями пропеллера
Более того, ветровые турбины с вертикальной осью потребляют меньше места, поэтому мы можем разместить больше турбин в предусмотренном пространстве, и они также более тихие.
В перспективе экономической установки почти все сборки производятся на суше и также развертываются с помощью специализированных судов.
Преимущества:
- Зеленая электричество
- Меньше эстетического воздействия
- Новая среда обитания для жилых существ морского дна
- Сопротивляется ураганам, таким как стихийные бедствия
- Более сильный ресурс
- Компьютерные и масштабные модели избегают дорогостоящих сбоев
Недостатки:
- Воздействие на движение рыбы, хотя и незначительное
- Высокая стоимость установки и обслуживания
- Определенные риски для безопасности мореплавания
Электричество, генерируемое таким образом, является абсолютно зеленым электричеством, поскольку ему не хватает горения каких-либо топлив, что приводит к выбросу парниковых газов. Таким образом, исследования идут вперед, чтобы найти эффективные средства для устранения этих недостатков и обеспечить поставку этой зеленой электроэнергии миллионам домашних хозяйств в будущем.