Gió ngoài khơi là một nguồn tài nguyên tiềm năng cho năng lượng sạch, nhưng nguồn tài nguyên tốt nhất nằm ở vùng biển nước sâu, nơi mà việc xây dựng một trục thẳng xuống đáy biển trở nên cực kỳ tốn kém và khó khăn.
Các nền tảng nổi ngoài khơi cung cấp một giải pháp thay thế, nhưng những thách thức kỹ thuật ở đây là rất lớn. Ví dụ, một tua-bin ngoài khơi 14 MW điển hình là một hệ thống nặng 500 tấn trên đỉnh tháp cao 130 m, quay ba cánh quạt carbon dài 108 m và chịu toàn bộ lực của một cơn gió ngoài biển.
Làm thế nào để cân bằng một chiếc “chong chóng” khổng lồ như thế trên một đế nổi, thực hiện nó theo cách có thể dễ dàng sản xuất, lắp đặt và triển khai với chi phí thấp? Đây là một vấn đề tiêu tốn hàng tỷ USD mà nhiều công ty đang cố gắng chạy đua để giải quyết.
Công ty Gazelle đã đưa ra một giải pháp cho thấy một nền tảng là sự giao thoa giữa hai cách tiếp cận khác đối với tua-bin gió nổi, đó là thiết kế nửa nổi nửa chìm và chân căng.
Nền tảng gió nổi thế hệ thứ ba của Gazelle buộc vào đáy biển ở ba phía. Các dây cáp vươn lên từ các dây buộc dưới đáy biển và đi lên trên cấu trúc nổi, chạy qua các cánh tay quay trước khi thả xuống để gắn vào một đối trọng nặng lơ lửng bên dưới bệ.
Điều này tạo ra một hệ thống thụ động có khả năng cân bằng các chuyển động của sóng và thủy triều cũng như các lực khổng lồ mà gió tác động thông qua đòn bẩy khổng lồ của tháp tua-bin, giảm chuyển động nghiêng và nâng cao hiệu quả.
Gazelle tuyên bố nền tảng này nhỏ hơn và nhẹ hơn nhiều so với thiết kế bán chìm thông thường - do đó giảm tới 70% lượng thép sử dụng và giảm chi phí khoảng 30%. Hệ thống này cũng đặt tải trọng lên các dây buộc dưới đáy biển ít hơn khoảng 80% so với một hệ thống thông thường, giữ độ nghiêng dưới một độ trong khi cho phép một số chuyển động lên xuống.
Gazelle cho biết cấu trúc tương đối nhẹ, chi phí thấp này có thể mở rộng quy mô để xử lý các tua-bin có công suất lên tới 20 MW. Được xây dựng là một dạng module và dễ sản xuất, vận chuyển và triển khai, không yêu cầu thiết bị chuyên dụng, cần cẩu hoặc cơ sở cảng.
Hệ thống đã được thử nghiệm mô hình quy mô nhỏ trong bể tạo sóng tại Viện Thủy lực Môi trường của Đại học Cantabria ở Tây Ban Nha và đã được công bố về tính khả thi, và sẽ sớm được triển khai thử nghiệm trên hệ thống tua-bin gió.
