Новый гнущийся ветряк достигнет высоты в полкилометра
Группа разработчиков из США работает над строительством демонстрационного ветряка с гнущимися лопастями высотой в 36 метров. Затем планируется построить полномасштабный морской ветряк с рекордной высотой в 500 метров (заметно выше Эйфелевой башни). Подобные установки будут давать энергию вдвое дешевле существующих. О разработке пишет The Cavalier Daily.
Современные ветряки дают электроэнергию куда дешевле, чем еще несколько лет назад за счет постоянного роста высоты. При увеличении размаха лопастей ветряка вдвое стоимость его растет всего в два-три раза, а выработка энергии — из-за того, что ометаемая площадь растет пропорционально квадрату размаха лопастей — вчетверо. Проблема в том, что сегодня размах лопастей ветряков дошел до 164 метров, а длина отдельных лопастей — до 80 метров. Наращивать её дальше сложно, поскольку резко повышаются требования к жесткости стеклопластиковых лопастей, а кроме того возить лопасти длиннее 80 метров по дорогам практически невозможно.
В рамках нового проекта Segmented Ultralight Morphing Rotors (SUMR) проблему предлагается решить неожиданным способом — за счет внедрения гнущихся лопастей. Сегодня ветряк автоматически ориентируется так, чтобы ветер дул на его лопасти спереди. Поэтому они должны быть жесткими, иначе под сильным ветром концы лопастей сгибаясь могут задеть башню ветряка. SUMR предлагает развернуть ветряк спиной, а не лицом к ветру. Тогда при сильном (штормовом) ветре лопасти будут сгибаться, но при этом их концы будут не приближаться, а удаляться от башни. За счет этого лопасти можно делать сегментными — состоящими из трех соединяющихся частей каждая. Это даст поднять длину одной лопасти до 200 метров, размах лопастей — до 400 метров, а высоту ветряка — до 500 метров.
Рост длины лопастей в 2,5 раза позволит поднять мощность существующих ветряков с 8-9 мегаватт до 50 мегаватт, а годовую выработку — выше 150 миллионов киловатт-часов в год на одну установку. За счет меньших требований к жесткости и меньших издержек на перевозку сегментных лопастей, стоимость энергии на новом ветряке упадет в два раза. Сейчас стоимость энергии для крупных морских ветряков примерно в 1.5 раза выше, чем у наземных (из-за подводного фундамента), или у ТЭС. С новой технологией морские ветряки будут давать электричество дешевле и тех, и других.
В настоящее время разработчики строят небольшую демонстрационную 36-метровую установку для проверки эффективности выбранных технических решений. После её испытаний намечено создание полномасштабной версии гнущегося ветряка.