Плавучая пирамида-ветрогенератор мощностью 5 МВт
Типичная конструкция «вертушки» с вентилятором на стержне, используемая для наземных ветряных турбин не очень подходит для установки на глубоководном шельфе. Для того, чтобы закрепить гигантский столб на морском дне потребуется огромное количество балласта. Более того, такие конструкции сложно (и дорого) не только устанавливать, но и обслуживать. Помимо этого, потребуются огромные подшипники для того, чтобы выдержать их огромный вес.
Учитывая эти факторы французская компания Eolink, как сообщает издание New Atlas, приступает к созданию демонстрационного образца плавучей ветряной турбины в форме пирамиды, которая позволит сократить количество материалов и вес более, чем на 30%, что в итоге сулит экономию затрат на производства электроэнергии.
Ключом к преимуществам этого типа конструкции является ее пирамидальное основание, заменяющее один полюс конструкции вертушки парой треугольников – почти так же, как на колесе обозрения. Массивный вес огромного вентилятора распределяется равномерно между подшипниками на двух концах, а не на одной консоли. Таким образом, гондола наверху может быть легче, и вместо одной монолитной опоры вы можете установить четыре гораздо более тонких в форме пирамиды. Это значительно снижает вес и позволяет использовать широкое основание внизу, а не крепление конструкции в одной точке. Отпадает также необходимость в тяжелом металлическом балласте для того, чтобы удерживать опору в вертикальном положении.
Такая конструкция значительно проще в сборке, развертывании и обслуживании, чем однополюсная вертушка.
С точки зрения создания и развертывания этих машин дела обстоят еще проще. Их можно строить на верфи и спускать прямо в воду, где они будут плавать на относительно небольшой глубине благодаря тому, что не несут большого балласта под ватерлинией. После сборки вы опускаете их в воду, буксируете в нужный участок, привязываете и все готово. Для развертывания или обслуживания не требуются специализированные крановые суда со стоимостью эксплуатации в несколько миллионов долларов в день, потому что в случае необходимости вы можете просто отбуксировать ветряную станцию обратно в порт и выполнять работу там, где это проще и дешевле.
Слева: напряжения в конструкции одностоечного исполнения больше. Справа: возможность касания лопастей в пирамидальной конструкции исключена.
В настоящее время компания Eolink, получив финансирование на сумму 23 млн долларов, приступает к производству полномасштабной турбины, которая пройдет испытания в Атлантическом океане. Это будет 5-мегаваттный демонстратор весом в 1100 тонн с квадратным 52-метровым основанием. Сам ротор будет иметь диаметр 143 м. Компания заявляет, что в его конструкции должно использоваться на 30% меньше стали, чем в традиционной "вертушке", при той же номинальной мощности. А так как лопасти больше не рискуют удариться о вертикальную башню их можно сделать более длинными и гибкими, что даст примерно на 10% больше выхода энергии при тех же ветровых условиях.
Строительство начнется в этом декабре и ожидается, что ветряная электростанция будет сдана в эксплуатацию в 2024 году.
Более того, компания заявляет, что данная конструкция масштабируется значительно лучше, чем традиционные ветряные турбины, поэтому у компании есть планы по созданию установки мощностью 20 МВт.