Una disruptiva idea substituiria els alts aerogeneradors marítims gràcies a un programari el qual, podria ajudar a optimitzar aquests dissenys.
Gràcies a que el govern dels EUA té previst impulsar l'energia eòlica marina amb la finalitat de desplegar 30 GW pel 2030 de nova eòlica marina. Aquesta iniciativa podria ajudar a donar servei elèctric a més de 10 milions de llars, donar suport a aproximadament 77.000 llocs de treball, reduir 78 milions de tones d'emissions de carboni, i estimular 12.000 MU$ anuals en inversió privada.
L'eòlica marina és atractiva donada l'alta demanda d'electricitat a les costes. Sovint, la gent viu lluny d'on hi ha el vent necessari ni tampoc hi ha prou espai a les ciutats per instal·lar els panells solars necessaris.
Tanmateix, gairebé el 60 % del vent que necessita l'eòlica marina als Estats Units es troba en llocs on la profunditat de les aigües supera més de 60 metres. A aquestes profunditats, seria molt costós construir una base per a turbines eòliques. Tot i així, aquesta energia eòlica marina continua sent atractiva, ja que aproximadament equival a tot el consum anual d'electricitat als Estats Units.
Les turbines eòliques que poden flotar per sobre del fons marí podrien ajudar a tenir un paper clau en les energies renovables. No obstant això, els aerogeneradors flotants en alta mar tenen un cost elevat.
Actualment s'estima que l'eòlica marina flotant és de tres a cinc vegades més car que l'eòlica terrestre.
Per això el projecte ATLANTIS preveu optimitzar el disseny d'aerogeneradors flotants offshore per maximitzar la seva potència alhora que optimitza la despesa econòmica.
Pel que fa a l'energia eòlica terrestre, les turbines en si, representen al voltant del 65 % del seu cost equilibrat, és a dir, els seus costos de vida útil dividits per la producció d'energia. En comparació, quan es tracta d'energia eòlica marina flotant, les turbines representen només al voltant del 20 % ja que les plataformes flotants esdevenen com la part més cara.
Tenint en compte aquesta diferència, podria tenir sentit que el disseny de la turbina per a l'eòlica marina flotant pugui ser radicalment diferent del disseny que és òptim a terra.
La majoria dels actuals aerogeneradors terrestres són màquines d'eix horitzontal. Cadascuna d'elles posseeix una torre amb pales que giren sobre un eix horitzontal, que posa fa girar un generador gràcies a les pales de la góndola de la turbina que hi ha a la caixa de la part superior.
En canvi, un nou disseny basat en una turbina eòlica d'eix vertical (VAWT) amb fulles que giren sobre un eix vertical, amb un generador a la base, fa que sigui molt menys pesada, la qual cosa redueix la mida i el cost de la plataforma flotant necessària per mantenir-la a flotació.
Un repte que cal encarar quan es tracta de les VAWT, és protegir-les dels vents extrems. Els aerogeneradors tradicionals d'eix horitzontal (HAWT) poden suportar vents intensos i perjudicials gracies a que es poden orientar i configurar per que en aquestes situacions, ofereixin la menors resistència al vent, però les VAWT al captar vent de totes les direccions, esdevé como una feblesa del disseny.
Una manera de minvar aquest inconvenient es un nou disseny que substitueix la torre vertical central utilitzada sovint en les arquitectures VAWT per un sistema de cables els quals, es poden escurçar o allargar per ajustar l'alçada de les pales per respondre satisfactòriament a les condicions del vent.
També, aquest nou disseny pot ajudar a maximitzar la captura d'energia de cada aerogenerador alhora que controla la tensió dels cables. A més, la substitució de l'eix per cables redueix encara més el pes de la turbina, permetent que la plataforma flotant sigui significativament més petita i menys costosa.
Llavors, una menor massa per sobre del nivell de l'aigua requereix menys massa per sota del nivell de l'aigua, donant lloc a una plataforma més lleugera i més econòmica. Un sistema òptim d'energia eòlica eliminaria tota la massa i el cost que no capta directament l'energia del vent, i el concepte de disseny de les VAWT sense torre avança cap a aquest ideal reduint la massa de la turbina i la massa de la plataforma associada.
Font: Charles Q. Choi
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada