STIINTA

GE proiectează controale pentru turbine eoliene offshore pentru a călători pe valuri

GE a împărtășit astăzi câteva detalii noi despre un concept care ar putea avansa dezvoltarea parcurilor eoliene futuriste plutitoare. Turbinele plutitoare sunt minuni inginerești – sau coșmaruri, în funcție de modul în care le vedeți – care ar putea pune la dispoziție zone mari de ocean adânc pentru dezvoltarea eolianelor offshore.

Deși dețin un mare potențial, behemoth-urile plutitoare au fost până acum prea costisitoare pentru a fi desfășurate la scară comercială. Și pentru că plutesc, se confruntă și cu o serie de provocări tehnice că turbinele fixate pe fundul mării nu trebuie să reziste. GE speră să rezolve unele dintre aceste probleme prin controale avansate ale turbinei pe care le dezvoltă alături de firma de consultanță Glosten. Împreună acest lucru cu cel mai mare model de turbină, care este aproape la fel de înalt ca Statuia Libertății și Monumentul Washington combinate.

GE a primit un premiu de 3 milioane de dolari de la Departamentul Energiei din SUA pentru a sprijini proiectul de doi ani, care a început anul trecut. Dacă compania poate demonstra, prin modelare și simulări, că designul său va funcționa, atunci ar putea merge mai departe cu partenerii săi în proiect pentru a construi un prototip. Astăzi dezvăluie câteva detalii despre designul lor în cadrul unui „Summit pentru inovația energetică” găzduit de DOE.

Proiectarea unei turbine care să plutească grațios pe apă este ca „a pune un autobuz pe un stâlp înalt, a-l face să plutească și apoi să-l stabilizeze în timp ce interacționează cu vântul și valurile”, potrivit Rogier Blom, investigatorul principal al GE pentru proiect.

Turbinele în sine sunt în esență aceleași cu alte turbine fixate pe fundul mării. Diferențele mari sunt designul platformei care o ține sus și comenzile folosite pentru a le manevra pe un ocean deschis. GE lucrează pentru a cupla proiectarea unei turbine și platforme existente de 12 MW cu comenzi automate, astfel încât să poată lucra împreună într-un mod mai rațional. Comenzile, senzorii și computerele încorporate îmbunătățesc modul în care turbina răspunde la vânt și valuri.

Citeste si  Fondul pentru Pământ al lui Jeff Bezos promite 150 de milioane de dolari grupurilor de justiție climatică

Dacă aceste controale au succes, turbina plutitoare se poate regla automat pentru a prinde furtuni puternice fără să se răstoarne. Acest lucru ar maximiza în cele din urmă puterea lor, făcându-i mai profitabili. Turbinele plutitoare fără comenzi mai avansate trebuie să fie mai voluminoase, astfel încât să poată sta în picioare pentru a naviga. Dar cu un design mai inteligent, GE își propune să reducă masa platformei cu mai mult de o treime în comparație cu alte modele pentru turbine plutitoare – ceea ce ar reduce în cele din urmă costurile.

Noul design pentru conceptul de turbină eoliană plutitoare GE.
Imagine: GE / Glosten

GE folosește așa-numita „platformă cu picior de tensiune” ancorată pe fundul mării cu „tendoane” reglabile. Noua sa tehnologie ar fi capabilă să simtă rafale de vânt și umflături în ocean și, în timp real, să regleze lungimea tendoanelor în mod corespunzător, astfel încât platforma să poată călări lin valurile. Blom descrie procesul ca fiind „vedeți, gândiți, faceți”. Senzorii sistemului de control, de exemplu, detectează o modificare a vitezei vântului, determină modul în care această schimbare afectează turbina și apoi efectuează ajustări pentru a răspunde.

Platformele cu picioare de tensiune sunt „inovatoare” și unul dintre cele mai stabile modele de platforme, potrivit Walt Musial, un inginer principal care conduce cercetarea eoliană offshore la Laboratorul Național de Energie Regenerabilă (NREL). Dar este, de asemenea, foarte dificil de instalat, iar un prototip nici măcar nu a fost demonstrat încă cu o turbină eoliană offshore pe scară largă (deși tehnologia similară a fost utilizată pentru producția de petrol offshore), potrivit Musial. Din nou, totul despre parcurile eoliene plutitoare este încă destul de nou. Există doar o mână de turbine eoliene plutitoare care operează în lume și nu există ferme eoliene la scară comercială.

Asta s-ar putea schimba în curând. Musial prognozează primul proiect la scară comercială care va fi online, probabil în Asia, în doar câțiva ani. El spune că dezvoltarea de controale avansate, așa cum încearcă GE, joacă un rol important în realizarea acestui lucru.

„Suntem entuziasmați de acest proiect, deoarece acesta ar putea fi o tehnologie comună care să permită accesul [a majority] resurselor eoliene offshore ”, spune Blom. Proiectele eoliene offshore sunt în prezent limitate la ape mai puțin adânci de 60 de metri. Aceasta pune 60% din resursele eoliene offshore americane la îndemâna turbinelor offshore fixe. Dar aceste resurse ar putea fi dezvoltate cu ferme plutitoare, potrivit NREL.

Există și alte avantaje ale parcurilor eoliene plutitoare. Se pot îndepărta suficient de departe de țărm pentru a satisface potențialii rezidenți de coastă preocupați de modul în care turbinele ar putea afecta pescuitul, păsările sau priveliștile de pe litoral. De asemenea, acestea nu deranjează fundul mării – cu excepția ancorelor utilizate pentru ancorarea platformei. Aceasta rezolvă încă o altă problemă care a împiedicat dezvoltarea eoliană în larg: lipsa navelor specializate necesare instalării fundațiilor turbinei.

În trecut a existat scepticism cu privire la faptul dacă turbinele plutitoare se pot dezvolta suficient de repede și pot reduce costurile într-un punct în care pot decola cu adevărat. De asemenea, concurează cu omologii lor fixați pe fundul mării, care avansează rapid în ape din ce în ce mai adânci.

„Nu ar trebui să subestimăm creativitatea industriei eoliene fixe offshore, deoarece și ele depășesc limita”, spune Po Wen Cheng, șeful energiei eoliene la Institutul de Proiectare a Avioanelor de la Universitatea din Stuttgart. Când a început cercetările eoliene în larg în urmă cu vreo 20 de ani, oamenii nu credeau că turbinele tradiționale ar putea fi instalate în ape mai adânci de 20 de metri. De atunci au distrus această limită. Dar într-o cursă pentru a dezvolta suficientă energie regenerabilă pentru a preveni criza climatică, ar putea exista încă suficient spațiu pentru ca atât proiectele flotante, cât și cele fixe să meargă pe mări.

Articole Similare

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Back to top button