Ветрогенераторы будущего: две башни, две лопасти?

[einstitut.livejournal.com]

Оригинал взят у einstitut в Ветрогенераторы будущего: две башни, две лопасти?

Немецкой инжиниринговой компанией Aerodyn разработано принципиальное новое решение для плавучих офшорных ветряных электростанций.

Компактная модель SCDnezzy2 представляет собой два двухлопастных ветрогенератора, башни которых установлены на одной платформе V-образно. Именно так, по мнению разработчиков, могут выглядеть плавающие ветрофермы к 2025 году.



Двухлопастные роторы вращаются в противоположные стороны, чтобы сбалансировать действующие на них силы Кориолиса.

Еще одна особенность состоит в том, что относительное положение лопасти работающего ротора смещено на 90 градусов, то есть лопасти одной турбины находятся в горизонтальном положении, а другой, одновременно, вертикально. Это направлено на минимизацию взаимодействий лопастей, вызывающих завихрение, и приводящих к снижению производительности.

Башни ветряков концепта SCDnezzy2 встречаются в нижней части, прикрепленной к центральной монтажной фланцевой колонне на бетонном поплавке. Помимо крепления башен к основанию, они связаны между собой и с платформой гибкими растяжками, создавая компактную, легкую и одновременно жесткую структуру.



Одним из основных преимуществ такой конструкции является то, что она практически устраняет изгибающие моменты, что обеспечивает значительную экономию массы и затрат.

Данный подход существенно отличается от других проектов плавающих оснований, предусматривающих размещение сразу нескольких турбин. Обычно проектировщики конструируют треугольную платформу, по углам которой вертикально размещаются отдельные ветрогенераторы.

Идея использования многороторной технологии в ветрогенерации не нова. Ранние концепции относятся к 1930-м годам, например, разрабатывались известным немецким инженером-изобретателе Германом Хоннефом (Hermann Honnef).

Есть концепция Vestas с четырьмя роторами на 900 кВт для материковой ветроэнергетики, действующая с прошлого года – самый свежий пример современной многороторной разработки. Особенно важно, что она была инициирована крупнейшим в мире поставщиком ветряных турбин.

В то же время рассматриваемая нами разработка Aerodyn выглядит весьма перспективной именно для нового технологического направления в морской ветроэнергетике – плавающих фундаментов / плавучих ветряных электростанций.

Предполагая, что удельная мощность составляет около 425 Вт/м2, диаметр ротора «обычной» одномоторной турбины мощностью 15 МВт будет равен примерно 212 метрам. SCDnezzy2 такой мощности (15 МВт) достаточно 150-метрового диаметра ротора, что позволяет снизить центр тяжести на 30 метров.

Оригинал

Comments

[sawely3.livejournal.com]

интересно, каким способом они хотят синхронизировать вращение?

[bonarienz.livejournal.com]

Зато рендеры красивые!!!

[sawely3.livejournal.com]

я такие картинки лет 25 тому назад рисовал.)))

[bonarienz.livejournal.com]

Ты крут, чо тут скажешь...

Как верно подмечено в ветке - ВЭУ д.б. в инд. собственности - не более чем на один малосемейный дом. И ее не надо подключать в электросетям, только синхронизировать с ними во втором контуре.

А вообще, если системно - то любое зеленое энергосредство - это сложнейшее электронное устройство в первую очередь! Причем в нем не нужны сверхскорости, но весьма сложная математика и хитрое ядро ОС РВ.

В таком случае резко увеличиваются рабочие диапазоны турбин - и воздушных, и водяных.

А турбины VAWT - еще и гораздо дешевле - и в обустройстве, и в эксплуатации.

И еще - главный закон природы - закон сохранения энергии. Многие об этом забывают...

[sawely3.livejournal.com]

чего "крут"? обычное 3d studio. домашние там проще, они выдают "постоянку", а потом инвертор даёт "переменку", в этом случае плевать на частоту вращения вообще. а вот как это реализуется в генераторах переменного тока, с нестабильной частотой вращения?

[bonarienz.livejournal.com]

Вот интересно, ты в 3D studio - обычный, или в электрических машинах?

Чем отличаются машины постоянного тока от машин переменного тока, если они - безколлекторные (безщеточные)?

То-то... Ты про ВЭУ середины 20 века говоришь, а счас - 2017. Правда, рывка в интегральной технологии ветер-розетка так и не произошло, но это долгая тема...

[sawely3.livejournal.com]

давайте не путать генераторы с АСИНХРОННЫМИ электродвигателями, где вы последний раз видели бесколлекторные генераторы, кроме тех у кого ротор из магнитов? это вообще "экзотика". я готов к "долгим" объяснениям. да я получал образование 30+ лет тому назад, но это ведь сайт "ИНЖЕНИРИНГ ру"?

[trump-donald.livejournal.com]

Ну с этим проблем нет.
Электроника.

[sawely3.livejournal.com]

любопытно и что будет меняться в этом случае, частота и мощность?

[trump-donald.livejournal.com]

Я так понимаю что электронные преобразователи легко получают нужную на выходе частоту и фазу.

[sawely3.livejournal.com]

вы вообще знаете, о существовании ЭЛЕКТРОННЫХ "выпрямителей" и инверторов мощностью в МЕГАватты? ладно "хрен с ним" с частотой, это элементарно, просто "однообмоточный" статор и на ротор подаётся "переменка". но при этом будет меняться напряжение, в широком диапазоне.

[trump-donald.livejournal.com]

Чего вы тогда вопросы задаете?

[sawely3.livejournal.com]

так мне и интересно, как при переменной частоте вращения генератора реализуется стабильность частоты и напряжения?

[antontsau.livejournal.com]

инверторы и выпрямители в мегаватты вон на каждом электровозе стоят, уже лет 50 даже в совке и то ставили. Какой-нибудь там вл80р образца 1967 года с рекуперативным торможением - то есть не только тиристорным выпрямителем, но и синхронным инвертором, сливающим хз что пришедшее с дрыгателей в 50гц сеть.

[nivanych.livejournal.com]

Напряжение и так будет меняться, при разной силе ветра.
И без чего-то навроде импульсных преобразователей, всё равно не обойтись.
Скорость вращения можно регулировать, имитируя различное сопротивление нагрузки.
Видимо, это удобнее всего делать теми же импульсными методами.

[koldoblin.livejournal.com]

можно регулировать нагрузку на каждый генератор..

[sawely3.livejournal.com]

а в случае поломки одного из них? и как вы ТЕХНИЧЕСКИ это себе представляете?

[antontsau.livejournal.com]

если один накрылся то естественно вся башня останавливается.

[antontsau.livejournal.com]

вот уж что нивапрос с современной электроникой-то. Все равно все преобразовывать прежде чем в сеть пихать, ну вот и подгружать побольше тот ротор что вперед побежал, а второй разгружать.

[sawely3.livejournal.com]

"подгружать" каким образом, если они работают на общую линию?

[antontsau.livejournal.com]

тычаво юзер. Управляемый инвертор же. Импульс дал пошире - нагрузка и получилась побольше. Как в упомянутом электровозе, управляемо (то есть поддерживая некое стабильное заданное машинистом тормозное усилие) рекуперирующем в широком диапазоне скоростей.

[sawely3.livejournal.com]

"импульс пошире" это как? что за "шнягу" выдаёт этот инвертор, вместо классической синусоиды?

[antontsau.livejournal.com]

а инвертор никогда в жизни синусоиду не дает, только в рекламных проспектах про тру синевейв. Там же ключи, они не умеют в плавно. В совсем дешевых конструкциях меандр (ноль - плюс - ноль - минус), вот шириной этого плюса и минуса можно играться. В более продвинутых еще добавляется половинка (0 - 0.5 - 1 - 0.5 - 0 и так далее), там управление еще более гибкое. Потом это все идет в огромную катушку и на ее выходе уже что-то синусообразное, так как третья гармоника через дроссель уже не пролезает. Хотя срет такой инвертор на всю сеть, да, но это мало кого волнует.

[sawely3.livejournal.com]

нет там никакой рекуперации.

[antontsau.livejournal.com]

вл80РРРРРРРРР!!! РРРРРекуперативный!!! Не говоря уж о современных поделиях.