Xây dựng toàn cầu

Hệ thống tuabin gió một cánh đầy hứa hẹn

Hệ thống tuabin gió một cánh đầy hứa hẹn

Đức Tú (New Atlas) Đức Tú (New Atlas) - 08:14, 15/09/2023

Tạp chí Xây dựng - Bộ xây dựngMột công ty Hà Lan mới đây đã cho ra mắt tuabin một cánh cải tiến. Hệ thống sẽ giải quyết một số vấn đề để giảm chi phí và tăng cường lượng điện năng bằng cách sử dụng một cánh quạt khổng lồ duy nhất.

Hầu hết các nguồn tài nguyên gió dồi dào nhất trên thế giới đều nằm ngoài khơi, những khu vực có độ sâu lớn để có thể khai thác bằng các tuabin tháp cố định thông thường. Tuy nhiên, đây là những khu vực có tiềm năng tạo ra nguồn năng lượng sạch rất lớn, đồng thời gây ra ít rắc rối hơn cho người dân và động vật hoang dã so với các trang trại gió trên bờ.

Nhưng công nghệ khai thác gió ngoài khơi từ các thiết bị nổi neo dưới đáy biển vẫn chưa được tối ưu hoàn toàn. Đã có rất nhiều các nghiên cứu chuyên sâu nhằm tìm ra một hệ thống có thể cân bằng giữa chi phí, sản lượng điện, tuổi thọ, độ tin cậ, dễ sản xuất, dễ lắp đặt và bảo trì.

Công ty Touchwind của Hà Lan đã công bố thiết kế một hệ thống tuabin mới, được thiết kế xung quanh một cánh quạt nguyên khối khổng lồ, nằm ở đầu một chiếc cột treo trên một cái thùng lớn, với một chiếc phao nổi lớn treo bên dưới nó.

Touchwind says the devices should be relatively straightforward to manufacture and deploy from harbors

Touchwind cho biết, loại cánh kép khổng lồ này sẽ có chi phí sản xuất cao hơn khoảng 30% so với việc bố trí ba cánh trên các tuabin truyền thống nhưng với giá trị của toàn bộ hệ thống sẽ rẻ hơn. Đồng thời, tuabin gió này không yêu cầu bất kỳ “hệ thống điều khiển cánh quạt chủ động” đắt tiền nào và khi hầu hết các tuabin tiêu chuẩn cần ngừng hoạt động khi tốc độ gió trên 90 km/h, còn hệ thống này được đánh giá có thể vận hành ở tốc độ gió lên đến 252 km/h. Ít “thời gian chết” hơn đồng nghĩa với nhiều giờ làm việc hiệu quả hơn và tạo ra nhiều năng lượng hơn.

Cánh quạt được cố định vào cột ở một góc hơi hướng lên trên. Ở tốc độ gió thấp, cột đỡ nghiêng sang phải và cánh quạt đứng trên mặt nước một cách hiệu quả với sự hỗ trợ của chiếc phao treo bên dưới. Nhưng khi tốc độ gió tăng lên và cánh quạt bắt đầu quay nhanh, nó sẽ tạo ra lực nâng, giống như cánh quạt chính của máy bay trực thăng và làm cho cột buồm thẳng đứng.

Do đó, ở tốc độ gió cao, hệ thống gần như nằm phẳng so với đường chân trời, hạn chế rất nhiều khả năng tổn hại đến hệ thống mà vẫn vận hành được trong điều kiện gió lớn. Và khi điều này xảy ra, chiếc phao được nâng lên khỏi mặt nước, trở thành vật nặng ngăn tác động lên lực nâng của cánh chính, giúp giảm lực căng lên các neo ở đáy biển và ngăn không cho toàn bộ hệ thống bị gió hất văng.

Giống như nhiều thiết kế nổi khác, nó không phụ thuộc vào hướng gió thổi vào và sẽ lơ lửng một cách thụ động để luôn tự định hướng theo hướng gió tối ưu nhất.

Buoyant barrel floats are anchored to the sea floor

Touchwind cho biết, thiết kế này giúp dễ dàng sản xuất ở bất kỳ cơ sở bến cảng nào có khả năng xử lý cánh quạt dài 200 m cần thiết cho tuabin 12 MW, và nó cũng dễ dàng được kéo ra ngoài địa điểm và gắn vào một cánh quạt dài 200 m, đồng thời hệ thống cũng dễ dàng hơn trong khâu lắp đặt.

Công ty đã hoàn thành cả nguyên mẫu nền tảng trên đất liền và trên mặt nước ở quy mô nhỏ và đang bắt đầu mở rộng thử nghiệm.

Touchwind cho biết: “Phải mất hơn 1 năm để nghiên cứu phát triển hệ thống này. Thử nghiệm thực địa với rotor đường kính 6 m đang được chuẩn bị đầy đủ tại hồ Oostvoorne ở Hà Lan. Touchwind đang cố gắng đẩy nhanh chương trình thử nghiệm, chứng minh tiềm năng của công nghệ này nhằm đưa ra thị trường trong thời gian sớm nhất”.

 

Ý kiến của bạn