ابتكار جديد شركة ناشئة تبني نوع جديد قوي من توربينات الرياح من خلال التمايل في الخارج ، يمكن أن ينتج المزيد من الطاقة بكفاءة أكبر.
الصور مذهلة ، مثل الأسهم المضمنة في بحر الشمال الرصاصي: مجموعة من التوربينات الدوارة تتمايل بعيدًا عن الشاطئ ، لتسخير رياح المحيط ، في مشهد يذكرنا بكل من الدول الاسكندنافية وحرب النجوم.
هذه هي رؤية شركة World Wide Wind في النرويج ، والتي تسعى إلى إنشاء نوع مختلف تمامًا من توربينات الرياح لتحسين مزارع الرياح البحرية.
يتميز تصميمها ، المعروف باسم توربينات الرياح ذات المحور الرأسي (VAWT) ، بأثقل مكوناتها في الجزء السفلي ، مما يسمح لها بالتحرك مع الرياح والبحر.
أفاد لوز بلين من نيو أطلس أن مجموعتين من الشفرات ستدوران مقابل بعضهما البعض مثل طائرة هليكوبتر.
يجب أن يولدوا إيقاظًا أقل في الغلاف الجوي من تصميم التوربينات التقليدي ، مما يسمح بتكدس المزيد من الأبراج في منطقة ما – ونعم ، تتخيل الرياح العالمية أنها ضخمة.
تتصور شركة World Wide Wind في النرويج نوعًا مختلفًا تمامًا من التوربينات التي تعمل في الخارج.
محسن للرياح العائمة البحرية
تصميم واحد متكامل للرياح البحرية العائمة
اثنين من التوربينات المضادة للدوران
مائلة مع الريح (على غرار القوارب الشراعية)
تصميم بسيط لا الكنة ، والعتاد ، والتبريد ، والانعراج
المولد كجزء من العوامة والصابورة
قابلة للتوسع حتى 40 ميجاوات وارتفاع 400 متر
انخفاض تأثير الإيقاظ وزيادة كثافة التوربينات
محرك مباشر (بدون ترس)
عدد قليل من المكونات مع مولد تحت مستوى سطح البحر
مكونان رئيسيان مضادان للدوران (ريش / توربين ، عمود وسارية ، مولد)
مولد في الأسفل كمثبت وثقل موازنة. الدوار والجزء الثابت عكس الدوران.
الشفرات / الدوار:
مسار ثلاثي الأبعاد (منطقة جرفت كمخروط). تضيف الدعامات إلى التقاط طاقة الرياح والتقاط الكفاءة.
صديق للبيئة
توربينات المحور الرأسي لها تأثير أقل على الحياة البرية حيث يُنظر إلى التوربينات الدوارة على أنها عقبة طبيعية. تمنع السرعة المنخفضة لطرف جناح الشفرة الدوارة اصطدام الطيور ، بالإضافة إلى أن تصميمنا يسمح أيضًا بزيادة استخدام المواد القابلة لإعادة التدوير.
كفاءة منطقة عالية
تنبيه منخفض كبير أقل من اضطرابات الإيقاظ والرياح الموجهة إلى مستوى سطح البحر
تم تقليل المسافة بين التوربينات بنسبة 50٪ ؛ 4 أضعاف عدد التوربينات الممكنة لإعطاء منطقة بحرية
الأكبر هو الأفضل :
كما هو الحال يبلغ ارتفاعها 1312 قدمًا – يزيد ارتفاعها عن 500 قدم عن أكبر توربينات رياح حالية في العالم ، MingYang Smart Energy 16.0-242.
المقياس هو كل شيء بالنسبة لطاقة الرياح ، وحيث تبلغ سعة توربينات MingYang حاليًا 16 ميغاواط ، فإن VAWT العملاقة المتصورة لشركة World Wide Wind سيكون لها قدرة 40 ميغاواط
من المهم أن نلاحظ أن هذا لا يزال مجرد رؤية ، على الرغم من ذلك تخطط الشركة لاستخدام النماذج الأولية السريعة لتشغيل نموذج صغير بحلول عام 2026 ، مع ظهور الوحش لأول مرة في عام 2029 ، حسبما أفاد موقع Recharge.
قال تروند لوتدال ، الرئيس التنفيذي لشركة World Wide Wind ، لبلين في مقابلة:
“نشعر أن هذا يمثل تغييرًا في قواعد اللعبة من حيث التكلفة الأقل … ولكن أيضًا الصيانة مدى الحياة ، والحجم ، لأنه أكثر استقرارًا من التوربينات التقليدية”.
ما هو VAWT؟
إذا سبق لك أن رأيت توربينات رياح كبيرة حقًا ، فمن المحتمل أن يكون هذا هو HAWT – توربينات رياح ذات محور أفقي.
هناك بعض الاختلافات الرئيسية في VAWTs. طبقًا لاسمهم ، فإن محور العنف ضد المرأة (VAWT) عمودي جيدًا. تدور شفراتها حول برجهم مثل عمود الفناء ، على عكس أجواء المروحة العملاقة HAWTs.
يمنحهم هذا التصميم بعض الإيجابيات المحتملة.
تقلل VAWTs واحدة من المشاكل الرئيسية لتوربينات الرياح التقليدية: فهي تولد الكثير من الاستيقاظ وراءها.
تخلق توربينات الرياح ذات المحور الرأسي هواءًا أقل اضطرابًا ، مما يسمح بوضعها بالقرب من بعضها البعض ، ومن المتوقع أن يصل ارتفاعها في النهاية إلى أكثر من 1000 قدم.
هذا الهواء المضطرب الذي يصنعونه يصطدم بالتوربينات خلفهم ؛ إذا كانت كفاءة التوربين الأول تبلغ 50٪ ، فإن كفاءة التوربينات التي تقف في أعقابها يمكن أن تنخفض إلى 40٪.
لتجنب هذه الخسارة ، يجب وضع HAWT على بعد ميلين تقريبًا من الذي أمامه ، مما يعني أن مزرعة رياح كبيرة بالفعل تشغل مساحة كبيرة.
في حين أن كفاءة التوربينات الرأسية تتأخر عن HAWT بنسبة 10-15٪ ، يمكن وضعهما بالقرب من بعضهما البعض ، والتغلب على أوجه القصور الفردية كفريق ، مثل فيلم رياضي ملهم.
الموازنة:
تمتلك HAWT جميع مكوناتها الأثقل ، والمحركات التي تعمل مع الرياح والمولدات التي تولد الكهرباء ، في الجزء العلوي من أبراجها ، مما يجعلها معقدة – ومكلفة – للبناء والصيانة.
كما أنها غير مناسبة للعمل في الخارج ، من منظور التصميم ؛ تخيل موازنة كل ذلك على عوامة.
وكما قال هانز بيرنهوف ، كبير مسؤولي التقنية في World Wide Wind لبلين ، فإن بناء مزارع الرياح على اليابسة في أوروبا أمر صعب سياسيًا ، بالإضافة إلى أن الرياح المنتظمة الموجودة في المحيط تجعلها مكانًا أكثر كفاءة لتجميع الطاقة.
تصميم VAWT ، مع وجود جميع المكونات الثقيلة في الأسفل ، أسهل في البناء والعمل عليه – وبالتالي أرخص – مع ميزة إضافية تتمثل في كونه أكثر قابلية للتكيف مع البحر المفتوح.
وجدت الأبحاث أيضًا أنها تعمل بشكل أفضل عند زاوية تعويض ، وهو شيء يتم إنجازه من خلال رسوها في قاع المحيط ، ويمكنها التقاط الريح من أي اتجاه.
تعمل الشركة على جمع الأموال اللازمة لتصميم واختبار نماذج أولية أكبر.
يتطلع تصميم World Wide Wind إلى زيادة كفاءتها من خلال وضع مجموعتين من الشفرات المضادة للدوران على البرج.
قال ترون لبلين: “ثم هناك مزايا مفهوم الدوران المعاكس”.
“الأول هو أنك تحيد عزم الدوران على الهيكل هذا مهم للعوم ، لأنه بخلاف ذلك ستكون هناك قوة ملتوية تجاه نظام الإرساء. لذلك هذا مهم. ثانيًا ، من خلال دمج توربينين في واحد ، نضاعف الحجم والمقياس على الفور “.
الحجم هو المفتاح
يجب أن تكون طاقة الرياح رخيصة وفعالة قدر الإمكان لتحقيق أقصى تأثير.
الخطوات التالية:
كما قد تتوقع لمفهوم متباين جذريًا ، لا تزال هناك عقبات كبيرة بين العروض والأشياء الحقيقية.
قال تروند إن أول نموذج أولي لاختبار الدوران المعاكس كان فقط 6’5 بوصة ، والشركة بصدد جمع الأموال للنماذج الأولية الأكبر اللازمة لتحقيق التصميم في النهاية على نطاق واسع.
“إنها تقنية معروفة” ، قال تروند عن العملاق الضخم الذي يزيد ارتفاعه عن 1000 قدم.
سيكون حجم ades أكثر من 150 مترًا (492 قدمًا) ، ولكن لا يوجد حقًا شيء من الخيال العلمي عندما يتعلق الأمر بهذا. لكن من الواضح أنه بناء ضخم “.
في غضون ذلك ، يأملون في بناء نماذج أصغر بناءً على نماذجهم الأولية كطريقة لزيادة رأس المال.
World Wide Wind AS
هي شركة نرويجية تأسست حديثًا تقدم حلولًا وتقنية جديدة – توربينات ذات محور عمودي متعاكس – والتي تمثل تحسينات كبيرة على تقنية VAWT الحالية.
يخفف حل CRVT من World Wide Wind بعض أوجه القصور في تقنية VAWT الحالية ومن المتوقع أن يتجاوز أداء HAWT الحالي إلى جانب معظم المعايير إن لم يكن كلها.
يمثل التصميم والتكنولوجيا القابل للتطوير من World Wide Wind لتوربينات الرياح الرأسية الدوارة المضادة العناصر الأساسية لتصميم توربينات الرياح في المستقبل ، وسيحسن بشكل كبير من قابلية طاقة الرياح للمضي قدمًا