Гигантские ветряки со складными лопастями длиной 200 м смогут работать при ураганах - «Новости Электроники»

Национальная лаборатория Сандия опубликовала свои планы относительно создания Сегментированного Ультралёгкого Трансформирующегося Ротора (Segmented Ultralight Morphing Rotor, SUMR) – ветровой турбины гигантских масштабов, размах лопастей которой сопоставим с размерами 4-х футбольных полей. Цель

Цель программы – разработка недорогого офшорного ветрогенератора мощностью 50 МВт, одна лопасть которого будет иметь длину 200 м. Такие габариты в 2,5 раза превышают самые крупные лопасти существующих сегодня ветровых турбин, максимальная мощность которых составляет 8 МВт.

Принципиально новые ветряные турбины SUMR планируется располагать на плавучих платформах в море на расстоянии 10 – 20 км от берега. А поскольку транспортировка установок таких огромных масштабов очень трудоемкий процесс, турбины будут иметь модульную конструкцию, а непосредственно лопасти будут складываться из отдельных сегментов.

«Стоимость производства, установки и обслуживания традиционных ветровых турбин мощностью свыше 10-15 МВт очень высока. Они должны быть жесткими, чтобы противостоять усталостным разрушениям и снижать до минимума риск разрушения от сильных ветров. Такие жесткие лопасти весят много, и их масса, которая на прямую влияет на стоимость, становится еще большей проблемой при крупных масштабах из-за возрастающих гравитационных нагрузок и других факторов», - говорит Тодд Гриффит, ведущий конструктор лопастей и технический руководитель проекта Offshore Wind Energy Program.

Новые гигантские турбины, в отличие от традиционных, будут располагать с подветренной стороны так, чтобы лопасти могли складываться при штормовом ветре. Это позволит, по словам авторов проекта, выдерживать ураганные ветра со скоростью до 320 км/ч. Соответственно, при снижении скорости порывов ветра, лопасти-трансформеры будут раскрываться до оптимального положения.

Тодд Гриффит показывает поперечное сечение 50-метровой лопасти, которая является уменьшенной в масштабе частью 200-метровой турбины, планируемой программой DOE ARPA-E. Огромные турбины смогут стать основой для 50-мегаваттых морских ветровых энергетических установок уже в ближайшие годы. (Фото Randy Montoya).

На создание такой конструкции лопастей ветряных турбин инженеров вдохновили обычные пальмы и то, как они противостоят штормам. Эти растения имеют сегментированные стволы из цилиндрических секций, которые прогибаются под силой ветра, при этом сохраняя в целости общую структуру.

Гигантские ветрогенераторы могут значительно поспособствовать достижению цели Министерства Энергетики США – увеличения доли энергии ветра до 20% от общего количества выработанной в стране энергии до 2030 года.

В команду ученых проекта, помимо Сандийской лаборатории, входят исследователи из Университета Вирджинии, Университета Иллинойса, Университета Колорадо, Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, а также партнеры General Electic Co., Siemens AG и другие.