Jaké typy větrných turbín existují a jak je chtějí startupy vylepšit | RBC Trends
Větrná energie je jedním z nejčistších a nejudržitelnějších zdrojů energie. Je to nevyčerpatelný zdroj s nulovými emisemi. Během 12 let – od roku 2010 do roku 2022 – se podíl větrné energie na celkovém objemu výroby elektřiny zvýšil z 1,64 na 7,33 %.
Větrné turbíny na moři (Foto: Gwec)
Typická účinnost větrné turbíny se pohybuje mezi 20 a 45 % a její účinnost je určena tím, kolik větrné energie dokáže turbína přeměnit na elektřinu.
Typická větrná turbína na pevnině dokáže zásobovat elektřinou přibližně 940 domácností. Samozřejmě hodně záleží na velikosti domu, jeho umístění, průměrné rychlosti větru v oblasti, kde se nachází, a na tom, kolik energie je potřeba k provozu spotřebičů. A k zásobování celého světa by bylo potřeba asi 2,5 milionu větrných turbín na pevnině.
Přestože na moři fouká vítr silnější, větrné turbíny se častěji umisťují na souši, protože jejich instalace a údržba jsou snazší a levnější.
Jaké typy větrných turbín existují?
Existují dva typy větrných turbín: s horizontální osou a s vertikální osou. horizontální turbína Osa otáčení lopatek je rovnoběžná s povrchem Země. Většina z nich má tři lopatky a samotné turbíny vypadají jako ventilátor nebo vrtule.
Osa otáčení lopatek vertikální turbíny umístěné kolmo k zemi. Vertikální větrné turbíny mají obvykle dvě nebo více lopatek uspořádaných svisle kolem centrální osy.
Vertikální větrné turbíny se snáze vyrábějí a udržují, fungují a vyrábějí elektřinu i za slabého větru a není nutné je otáčet ve směru větru. Horizontální turbíny však mají vyšší výkon, takže jsou mnohem běžnější než vertikální.
Startupy vyvíjející inovativní větrné turbíny
Celosvětový vítr
Norská společnost World Wide Wind (WWW) vyvinula koncept vertikální větrné turbíny o výkonu 40 MW.
Koncept větrné turbíny od World Wide Wind (Foto: worldwidewind.no)
Tato větrná turbína je navržena následovně. Na vrcholu stožáru, který je nad mořem, jsou dvě turbíny se třemi lopatkami otáčejícími se v opačných směrech. Ve spodní části stožáru (tom pod vodou) je generátor se statorem a rotorem, který přeměňuje energii větru na elektřinu, kabely a kotvicí mechanismus. Vzhledem k tomu, že generátor je pod vodou, a nikoli nahoře, jako u běžných turbín, slouží jako zátěž a zajišťuje stabilitu větrné turbíny.
Podle vývojářů nebude servis takové elektrárny problém. Uvnitř bude sucho a bude zde dostatek prostoru pro techniky. V současné době je taková turbína stále ve fázi vývoje. Předpokládá se, že skutečný model takové větrné turbíny by mohl být vysoký 400 m. WWW plánuje uvést na trh turbínu o výkonu 24 MW do roku 2030.
T-omega
Americký startup T-Omega Wind vytvořil prototyp větrné turbíny na moři v měřítku 1:16. Podle autorů projektu bude mít skutečná turbína výkon 10 MW, bude schopna odolat vlnám až do výšky 30 m, přičemž její hmotnost bude o 20 % nižší a její cena bude o 30 % nižší než u tradičních větrných turbín.
Konstrukce je pyramida, kde je standardní rotor s horizontální osou otáčení instalován na čtyřech stožárech. Větrná turbína je umístěna na plovoucí plošině, ačkoli turbíny na moři jsou obvykle instalovány na mořském dně.
Ukázka fungování systému
(Video: YouTube)
Systém lze použít v mělkých i hlubokých vodách. Pohybuje se na vlnách a je zarovnán s větrem pomocí korouhvičky. Plošina je ukotvena k oceánskému dně s mírným prověšením, což jí umožňuje pohybovat se po držáku v reakci na změny směru větru bez senzorů, motorů nebo řídicích mechanismů.