Легко узнаваемый вид пропеллеров ветрогенераторов может уйти в прошлое, а ему на смену придут ветровые фермы с более компактными вертикальными турбинами. Исследователи из Англии обнаружили, что такая конструкция более эффективна в крупных ветропарках, чем горизонтальная — если устанавливать их определенным образом, можно получить прирост производительности в выработке энергии на 15%.
По данным «Всемирного доклада о ветре 2021», в ближайшее десятилетие по всему миру нужно установить в три раза больше ветровых электростанций, чем уже построено, чтобы добиться нулевой эмиссии углекислого газа и избежать худших последствий климатических изменений.
У современных ветровых турбин есть один серьезный недостаток: когда ветер приближается к первому ряду, турбуленция, определяющая производительность последующих рядов, падает. Другими словами, передний ряд будет превращать примерно половину кинетической энергии ветра в электричество, тогда как задний ряд — уже 25% — 30%. При этом стоимость каждой турбины составляет более £2 млн/МВт.
Команда специалистов из Университета Оксфорд Брукс потратила свыше 11 500 часов компьютерного моделирования, чтобы установить эффективность ветровых турбин с вертикальной осью (VAWT) по сравнению с горизонтальными (HAWT) конструкциями. Впервые учеными доказано, что потенциал большого количества VAWT превосходит современные горизонтальные турбины, пишет EurekAlert.
Ветряки, вращающиеся вокруг вертикальной оси, усиливают производительность друг друга, если расположены в определенной формации. Верная расстановка турбин необходима для достижения максимальной эффективности.
«Это исследование свидетельствует, что будущее ветровых парков должно быть вертикальным, — сказал профессор Иаковос Цанакис, руководитель проекта. — Ветряки с вертикальной осью можно располагать намного ближе друг к другу, что повышает их эффективность и, в конечном счете, снижает цены на электричество. В долгосрочной перспективе VAWT помогает ускорить „зеленый переход“ нашей энергосистемы, чтобы получать больше чистой и устойчивой энергии из возобновляемых источников».
Пару лет назад ученые из Дании и Британии обнаружили, что многороторные турбины легче преодолевают турбулентность и течения спутных струй. Это значит, что они производят больше энергии и к тому же меньше подвержены нагрузке.
Читайте по теме. Дрожать, а не вращаться: испанцы придумали ветряк будущего
