Energia wiatrowa z instalacji dalekomorskich
Stosowana obecnie technologia morska opiera się w dużej mierze na technologii lądowej, pomimo ogromnych różnic, jakie występują w warunkach i środowisku. Celem projektu DEEPWIND (Future deep sea wind turbine technologies) jest stworzenie nowej, niezawodnej elektrowni wiatrowej o niższych kosztach eksploatacji niż istniejące elektrownie morskie. Opracowana pływająca turbina wiatrowa o pionowej osi obrotu składa się z długiej pionowej wieży zanurzonej w wodzie, umieszczonego na szczycie wieży wirnika o pionowej osi obrotu, generatora zamontowanego w podstawie i systemu cumowania w dnie morza. Za pomocą oprogramowania do modelowania aeroelastycznego wyliczono obciążenia zewnętrzne oddziałujące na turbinę wiatrową, platformę pływającą i układ przenoszenia mocy, jak również obciążenia przenoszone na dno morskie poprzez system cumowniczy. Naukowcy opracowali prototyp turbiny wiatrowej z wirnikiem dwułopatowym o mocy 1 kW, potwierdzający koncepcję w zbliżonych do rzeczywistych warunkach pracy. Prototyp ten wykorzystano również do zbadania kinematyki platformy pływającej w warunkach kontrolowanych w basenie testowym oraz wydajności ustawionego pod kątem wirnika przy symulowanym wietrze. Wbudowany system monitorowania dostarczył danych na temat ruchów części wirujących i elementów znajdujących się pod wodą. Przeanalizowano również zachowanie układu przenoszenia mocy, systemu cumowniczego oraz elementów ograniczających moment obrotowy przy różnych warunkach środowiskowych, takich jak wiatr, fale czy prądy morskie. Równocześnie w ramach projektu DEEPWIND trwają prace nad rozbudową turbiny koncepcyjnej o mocy 5 MW do turbiny o mocy 20 MW. Zespół opracował także kod komputerowy dla procesu pultruzji łopat, generatora i sprzęgła turbiny wiatrowej, a także symulator sterowania turbiną. Wyniki projektu DEEPWIND wskazują, że turbiny o pionowej osi obrotu produkowane z wykorzystaniem sprawdzonych technologii dalekomorskich o wiele lepiej tolerują silne wiatry na dalekim morzu niż istniejące turbiny z osią poziomą. Ponadto, dzięki coraz większej świadomości społeczeństwa w tym zakresie, koncepcja ta znalazła ważną niszę i już wkrótce może trafić na rynek.
Słowa kluczowe
Energia wiatrowa, dalekomorski, turbiny wiatrowe, DEEPWIND, aeroelastyczny, kinematyka platformy pływającej
