Ветрогенераторы будущего: две башни, две лопасти?

Немецкой инжиниринговой компанией Aerodyn разработано принципиальное новое решение для плавучих офшорных ветряных электростанций.

Компактная модель SCDnezzy2 представляет собой два двухлопастных ветрогенератора, башни которых установлены на одной платформе V-образно. Именно так, по мнению разработчиков, могут выглядеть плавающие ветрофермы к 2025 году.



Двухлопастные роторы вращаются в противоположные стороны, чтобы сбалансировать действующие на них силы Кориолиса.

Еще одна особенность состоит в том, что относительное положение лопасти работающего ротора смещено на 90 градусов, то есть лопасти одной турбины находятся в горизонтальном положении, а другой, одновременно, вертикально. Это направлено на минимизацию взаимодействий лопастей, вызывающих завихрение, и приводящих к снижению производительности.

Башни ветряков концепта SCDnezzy2 встречаются в нижней части, прикрепленной к центральной монтажной фланцевой колонне на бетонном поплавке. Помимо крепления башен к основанию, они связаны между собой и с платформой гибкими растяжками, создавая компактную, легкую и одновременно жесткую структуру.



Одним из основных преимуществ такой конструкции является то, что она практически устраняет изгибающие моменты, что обеспечивает значительную экономию массы и затрат.

Данный подход существенно отличается от других проектов плавающих оснований, предусматривающих размещение сразу нескольких турбин. Обычно проектировщики конструируют треугольную платформу, по углам которой вертикально размещаются отдельные ветрогенераторы.

Идея использования многороторной технологии в ветрогенерации не нова. Ранние концепции относятся к 1930-м годам, например, разрабатывались известным немецким инженером-изобретателе Германом Хоннефом (Hermann Honnef).

Есть концепция Vestas с четырьмя роторами на 900 кВт для материковой ветроэнергетики, действующая с прошлого года – самый свежий пример современной многороторной разработки. Особенно важно, что она была инициирована крупнейшим в мире поставщиком ветряных турбин.

В то же время рассматриваемая нами разработка Aerodyn выглядит весьма перспективной именно для нового технологического направления в морской ветроэнергетике – плавающих фундаментов / плавучих ветряных электростанций.

Предполагая, что удельная мощность составляет около 425 Вт/м2, диаметр ротора «обычной» одномоторной турбины мощностью 15 МВт будет равен примерно 212 метрам. SCDnezzy2 такой мощности (15 МВт) достаточно 150-метрового диаметра ротора, что позволяет снизить центр тяжести на 30 метров.

Оригинал