BuildingTECH

search


Энергия

Компактные вертикальные турбины повысят эффективность ветряных электростанций будущего

Компактные вертикальные турбины повысят эффективность ветряных электростанций будущего

2020 год стал рекордным годом для мировой ветроэнергетики, но этого роста недостаточно для достижения нулевого уровня выбросов к 2050 году. 

Современные ветряные электростанции - один из наиболее эффективных способов получения зеленой энергии. Однако у них есть один существенный недостаток. Когда ветер приближается к переднему ряду турбин, турбулентность возникает ниже по потоку. Это отрицательно сказывается на производительности последующих установок.

Другими словами, передний ряд будет преобразовывать примерно половину кинетической энергии ветра в электричество, а в заднем ряду это число падает до 25-30%.

Ветряные электростанции, содержащие более компактные и эффективные вертикальные турбины, обычно используемые для малых и средних установок, в будущем могут заменить традиционные винтовые ветряные турбины. Новое исследование Оксфордского университета Брукса показало, что конструкция вертикальной турбины намного более эффективна, чем традиционные турбины в крупных ветряных электростанциях. Кроме того, при попарной установке вертикальные турбины увеличивают производительность друг друга до 15%.

Группа исследователей из Школы инженерии, вычислений и математики (ECM) в Оксфорд-Брукс во главе с профессором Яковосом Цанакисом использовала более 11 500 часов компьютерного моделирования для более глубокого изучения энергии ветра. Согласно их выводам, ветряные электростанции могут работать более эффективно, заменяя традиционные ветряные турбины с горизонтальной осью пропеллерного типа (HAWT) компактными ветряными турбинами с вертикальной осью (VAWT).

Исследование демонстрирует потенциал крупномасштабных VAWT по сравнению с нынешними турбинами ветряных электростанций HAWT.

VAWT вращаются вокруг оси, вертикальной к земле, в отличие от HAWT. Исследование показало, что VAWT повышают эффективность друг друга, если расположены в сетке. Расположение ветряных турбин для максимальной производительности имеет решающее значение при проектировании ветряных электростанций.

«Это исследование доказывает, что будущее ветряных электростанций должно быть вертикальным», - сказал профессор Цанакис. «Турбины ветряных электростанций с вертикальной осью могут быть спроектированы так, чтобы они были намного ближе друг к другу, что повысит их эффективность и, в конечном итоге, снизит цены на электроэнергию». 

Источник:


Читать больше: