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

[ermiak.livejournal.com]

Фэйспалм.джпг

Силовая электроника есть. вопрос в том, как она применяется:)

HVDC - это одно. и не здесь объяснять, что оно и зачем. Ключевое - эффект масштаба, когда потери на преобразование становятся меньше потерь на передачу переменным током. И да, HVDC были даже до появления твердотельных ключей. Теплые ламповые преобразователи. Еще десяток лет назад такие лампы можно было купить.

Для ветряков - это как раз только потери, поэтому именно двойное преобразование характерно для простейших и маломощных турбин.

[ermiak.livejournal.com]

Что, реальность не совпала с букварем?:)

Потери на переменном токе - очень неприятная вещь и проявляются они на длинных линиях. Это реактивные потери на емкости и индуктивности линии. Особенно чувствительны на кабельных линиях, в т.ч. подводных. Это скин-эффект, не позволяюший току углубиться в провод глубже 5мм. Это потери на излучение, когда провод становится антенной. Ну и запихнуть постоянного тока в провод можно больше.

Поэтому HVDC выгодны не только в качестве асинхронной вставки между несинхронизированными или разночастотными сегментами, а и в длинных (тысячи километров) линиях и особенно - в длинных кабельных линиях.

[sawely3.livejournal.com]

если всё так "кучеряво", почему весь мир работает на переменном токе?

[ermiak.livejournal.com]

Потому, что кто-то не умеет читать. Эффекты проявляются на мощных длинных или кабельных линиях (на кабелях линии постоянного тока еще на машинной схеме или ртутных вентилях делали, то есть почти сразу после окончания войны токов). Раз. Силовая электроника развивалась медленнее сигнальной. Два.

Мир "работал на переменном токе", пока все держалось на трансформаторном питании и асинхронных двигателях. А сейчас, с появлением "приводов", импульсных источников питания, мир работает "не совсем переменном" токе. Но из-за простоты преобразования и стандартности да, лэп пока работают на переменке, несмотря на то, чем питаются потребители.

[sawely3.livejournal.com]

почитал, да потери на линии больше, зато затраты на оборудование меньше.

[ermiak.livejournal.com]

Это смотря на каких мощностях. Иногда пресловутое двойное преобразование становится дешевле - и привет, hvdc.

[sawely3.livejournal.com]

трасформаторы всё таки в РАЗЫ дешевле инверторов и выпрямителей. и долговечнее.

[ermiak.livejournal.com]

Ну вот и прикинь, какими должны быть потери, чтоб строить инверторы на ртутных вентилях. А первые поколения линий постоянного тока были на ртути.

[sawely3.livejournal.com]

глупый вопрос, а зачем вообще нужны инверторы? электроника вполне себе работает на ПОСТОЯННОМ токе, ага из-за недолговечности щёточных двигателей.

[ermiak.livejournal.com]

Я так понимаю, вопрос о бытовых инверторах?. Стандарт. Все работает от 220 вольт, так что приходится вытягивать эти самые 220 - чтоб можно было запитать все.

Все питается от 220 - значит можно сделать адаптер на 220 и не заморачиваться. А кому сильно надо - тот купит дополнительный для постоянного тока (который все равно придется преобразовывать:)

Самое забавное, что абсолютное большинство близких вам щеточных двигателей работают на переменном токе и используются совсем по другой причине, крайне далекой от рода тока. Недолговечность их - для бытового потребителя штука мнимая. Хорошо сделанный двигатель доживает до выброса техники на свалку. Но это хорошо сделанный и правильно используемый. Беда в том, что в дешевых образцах ставятся дико перегруженные движки с кпд паровоза мопеда и допустимым режимом работы "3 минуты каждые полчаса". Вот их загнать можно и за месяц.

[22sobaki.livejournal.com]

sawely3, без мата