Zespoły turbin wertykalnych: nowa koncepcja w energetyce wiatrowej (16 Apr 2013)
Turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu to nic nowego produkowano już w latach 80. ubiegłego wieku. Ale ustawienie większej liczby w przemyślany sposób ma spowodować, że staną się konkurencyjne dla klasycznym wielkich turbin w farmach wiatrowych.
Na czym polega nowość? John Dabiri, profesor aeronautyki i bioinżynierii z Caltechu (California Institute of Technology), uważa, że dzięki modelowaniu komputerowemu duże zespoły niewielkich turbin pionowych można rozstawić tak, by zoptymalizować wytwarzanie energii elektrycznej. Zdaniem badacza takie rozwiązanie będzie tańsze i bardziej efektywne niż budowa wielkich farm wiatrowych z potężnymi turbinami o mocy 2-3 MW na ponad 100-metrowych wieżach. Turbiny wertykalne są znacznie mniejsze – osadzone na 10-metrowych masztach, zamiast śmigła mają konstrukcję przypominającą karuzelę z ustawionymi w pionie łopatami. Ich moc nie przekracza 10 kW. Ale przy odpowiednim rozstawieniu każda turbina wzmacnia wytwarzanie w turbinach sąsiednich.

Na razie John Dabiri testuje rozwiązanie w Kalifornii, gdzie umieszczono 24 turbiny. Wkrótce podobna konstrukcja ma zapewnić zasilanie w złożonej z 50 domów osadzie Igiugig na Alasce. Docelowo ma tam stanąć 50 do 70 wiatraków, które wytworzą tyle elektryczności ile produkuje dotychczas stosowany generator na olej opałowy.

Pomysł na mniejsze i tańsze turbiny brzmi świetnie, ale do rozwiązania pozostaje sporo problemów. Koszty produkcji turbin wertykalnych są wyższe niż turbin poziomych o dużej mocy, niższa jest też wydajność pojedynczej turbiny. Dotychczasowe próby „wzmacniania” wydajności przez grupowanie takich wiatraków nie przyniosły znaczących efektów. Przy niskiej mocy zainstalowanej na zastąpienie jednej typowej turbiny 2 MW potrzeba minimum 200 turbin wertykalnych. Zalety? Małe turbiny można stawiać znacznie bliżej siebie, mniejsze konstrukcje ułatwiają konserwację i nie zaburzają krajobrazu, nie są hałaśliwe, nie ma problemu z przelotami ptaków. Czas pokaże czy pomysł Johna Dabiriego znajdzie szersze zastosowanie. Na pewno nie obędzie się bez ulepszenia samej konstrukcji turbin wertykalnych.

www.wnp.pl