Эта заново изобретенная ветряная турбина вырабатывает в пять раз больше энергии, чем конкуренты

Возобновляемые источники энергии могут стать всемирным источником энергии в течение следующих 30 лет и ветер – один из самых дешевых и эффективных способов добиться этого, сообщает fastcompany.

Изображение: Wind Catching Systems

За исключением того, что 80% морских ветров в мире дует в глубоких водах, где сложно построить ветряные электростанции. Новый дизайн принципиально иного типа ветряной турбины может это изменить.

Норвежская компания Wind Catching Systems разрабатывает плавающую многотурбинную технологию для ветряных электростанций, которая может генерировать в пять раз больше энергии, чем крупнейшая в мире одиночная ветряная турбина в год. Эта повышенная эффективность обусловлена ​​инновационным дизайном, который меняет внешний вид и работу ветряных электростанций.

В отличие от традиционных ветряных турбин, которые состоят из одного полюса и трех гигантских лопастей, так называемый Wind Catcher представляет собой квадратную решетку с более чем 100 небольшими лопастями. При высоте около 300 м, система более чем в три раза выше средней ветряной турбины, и она стоит на плавучей платформе, закрепленной на дне океана. В следующем году компания планирует построить прототип. Если это удастся, Wind Catcher может произвести революцию в способах использования энергии ветра.

«Традиционные ветряные электростанции основаны на старых голландских ветряных мельницах», – говорит Оле Хеггхейм, генеральный директор Wind Catching Systems. Эти ветряные электростанции хорошо работают на суше, но «почему, когда у вас есть что-то, что работает на суше, вы должны делать то же самое на воде?»

Оффшорные ветряные электростанции уже были в моде; 162 из них уже запущены и работают еще 26, в основном в Китае и Великобритании. Проблема в том, что каждая турбина должна быть загнана на морское дно, поэтому ее нельзя устанавливать в водах глубже 60 метров. В результате ветряные электростанции нельзя строить дальше, чем примерно в 30 км от берега, что ограничивает их потенциал производительности, так как дальше в океане ветра дуют сильнее.

Именно здесь в игру вступают плавучие ветряные электростанции. Первая в мире плавучая ветряная электростанция Hywind открылась в 2017 году почти в 40 км от побережья Абердина в Шотландии. Ветряная электростанция насчитывает шесть плавающих ветряных турбин, которые вставлены в плавучий цилиндр, наполненный тяжелым балластом, чтобы он плавал вертикально. Поскольку они привязаны к морскому дну только толстыми швартовными тросами, они могут работать в водах глубиной более 900 метров.

Hywind обслуживает около 36 000 британских домов и уже побил рекорды Великобритании по выработке энергии. Компания Wind Catching Systems была запущена в том же году, когда открылась компания Hywind. Он утверждает, что один блок может обеспечить электроэнергией от 80 000 до 100 000 европейских домохозяйств. В идеальных условиях, когда ветер наиболее сильный, один ветроуловитель может производить до 400 гигаватт-часов энергии. Для сравнения: самая большая и мощная ветряная турбина на рынке сейчас производит до 80 гигаватт-часов.

Это существенное различие объясняется несколькими причинами. Во-первых, Wind Catcher выше и приближается к высоте Эйфелевой башни, что позволяет лопастям ротора подвергаться воздействию более высоких скоростей ветра. Во-вторых, меньшие лезвия работают лучше. Хеггхейм объясняет, что традиционные турбины имеют длину 36 м и обычно максимальны при определенной скорости ветра. Для сравнения, лопасти Wind Catcher имеют длину 15 м и могут совершать больше оборотов в минуту, поэтому генерируют больше энергии.

А поскольку лезвия меньше, всю систему легче производить, строить и обслуживать. Хеггхейм заявляет, что его проектный срок службы составляет 50 лет, что в два раза больше, чем у традиционных ветряных турбин, и когда некоторые детали необходимо заменить (или во время ежегодных проверок), интегрированная лифтовая система обеспечит простое обслуживание. «Если у вас одна турбина и вам нужно заменить лопасти, вам придется остановить всю операцию», – говорит Ронни Карлсен, финансовый директор компании. «У нас есть 126 отдельных турбин, поэтому, если нам нужно заменить лопасти, мы можем остановить одну турбину».

Когда срок службы системы подходит к концу, большая ее часть может быть переработана. После первой значительной волны ветроэнергетики в 1990-х годах многие традиционные ветряные турбины достигли своего проектного срока службы; лопасти размером с крыло Боинга 747 скапливаются на свалках. Лопасти Wind Catcher не только меньше по размеру, но и сделаны из алюминия, который, в отличие от стекловолокна, используемого для больших турбин, полностью подлежит переработке. «Вы плавите его и производите новые», – говорит Хеггхейм.

Скорее всего, прототип будет построен в Северном море (в Норвегии или Великобритании). После этого компания смотрит на Калифорнию и Японию. «У них хорошие ветровые ресурсы у берега, – говорит Карлсен, – и правительства поддерживают и уже начинают выделять земли для строительства». А для тех, кто задается вопросом об опасностях, которые это может представлять для птиц, Хеггхейм говорит, что структура будет оснащена птичьими радарами, которые отправляют короткие импульсы сигнала, чтобы помочь предотвратить столкновения с перелетными птицами. «Эти установки будут находиться так далеко от берега, – говорит он, – чтобы птицы вдоль побережья не подвергались опасности».