Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tuabin gió ngược

Thiết lập trang trại gió trên biển vẫn luôn là một giải pháp tiềm năng, một nguồn tài nguyên dồi dào.  Biển cả mang đến tài nguyên gió đáng tin cậy và dễ dự đoán hơn so với trên đất liền.

Tuy nhiên, những thách thức kỹ thuật của việc lắp đặt tuabin trên biển luôn mang đến những thách thức to lớn. Điều này là do các tuabin không chỉ cần phải rất chắc chắn, với các cánh không bị cong khi chịu tải và va vào cột đỡ, mà còn yêu cầu hệ thống neo nặng để giữ hệ thống ở đúng vị trí và chi phí lắp đặt rất tốn kém.

NextFloat+ là một tập đoàn do X1 Wind có trụ sở tại Barcelona đang xây dựng một trạm gió 6 MW nguyên mẫu có tên X90. Đây là một giàn nổi hình tam giác với một tuabin đơn được lắp ráp trên bờ và sau đó được kéo đến địa điểm lắp đặt.

X90 sử dụng hệ thống Neo điểm đơn (SPM) và Hệ thống chân đế căng (TLP) không yêu cầu lắp đặt thiết bị nặng đặc biệt. Đối với TLP, cấu trúc hình tam giác nổi trên bề mặt và ba dây cáp kết nối với dây neo dưới đáy biển ở độ sâu hơn 500 m. Sau đó, chúng được căng ra để giữ cho bệ ở đúng vị trí.

Thiết lập này được thiết kế thoạt đầu có vẻ giống như một tuabin ngược. Thông thường, các tuabin gió hướng vào gió và tổ hợp quay trên đỉnh cột khi gió dịch chuyển. Điều này có nghĩa là cột đỡ phải có khả năng chịu được nhiều lực căng và các cánh quạt phải uốn cong ít nhất có thể, nếu không chúng có thể va vào cột đỡ.

Với X90, rotor được cố định trên bệ, thực hiện tất cả các thao tác quay. Ngoài ra, các trục của tuabin giống như một cánh gió và quay ngược ra khỏi hướng gió nên không khí sẽ đẩy cánh quạt từ phía sau. Vì kết cấu cột đỡ đặc thù nên các cánh quạt có thể uốn cong tùy ý. Điều này không chỉ tạo ra một thiết kế đơn giản, nhẹ hơn mà còn rẻ hơn và dễ bảo trì hơn.

Nhìn chung, giàn, cách bố trí neo và tuabin khiến cho việc xây dựng công trình trở lên đơn giản hơn. Nó cũng có khả năng mở rộng nhờ thiết kế module, với nền tảng thương mại sản xuất hàng loạt với công suất trên 20 MW.