Turbine gió nổi trục dọc công suất 1 MW

Turbine gió nổi S2x có 3 cánh quạt xoay theo trục dọc thay vì trục ngang truyền thống, có thể chịu tốc độ gió lên đến 180 km/h. Hãy cùng Năng lượng xanh tìm hiểu bài viết sau đây “Turbine gió nổi trục dọc công suất 1 MW“.

** Bạn có thể mua các sản phẩm về Điện mặt trời của chúng tôi qua đường link này.

Công ty Thụy Điển SeaTwirl đang phát triển turbine gió nổi trục dọc công suất 1 MW mang tên S2x

Turbine gió nổi trục dọc công suất 1 MW bản thử nghiệm cho sản phẩm thương mại đầu tiên của hãng này. SeaTwirl cũng ký thỏa thuận với công ty Na Uy Westcon để lắp đặt turbine gió này ở vùng biển gần Bokn, Na Uy. Thiết bị dự kiến bắt đầu hoạt động năm 2023 với thời gian thử nghiệm khoảng 5 năm, New Atlas hôm 12/9 đưa tin.

SeaTwirl mô tả thiết kế của mình là đơn giản và mạnh mẽ. Đây là turbine gió trục dọc, không giống turbine gió trục ngang với cánh quạt phổ biến hiện nay. Turbine gió trục dọc là một công nghệ đầy hứa hẹn để sản xuất điện gió ngoài khơi vì nhiều lý do.

Thứ nhất, turbine gió trục dọc có thể nhận gió từ mọi hướng nên không cần những hệ thống nặng nề, đắt tiền để định hướng chúng theo gió như loại trục ngang.

Thứ hai, chúng có thể chạy máy phát điện ở vị trí bằng hoặc dưới mực nước. Turbine gió trục ngang cần đặt máy phát điện trên đỉnh cột trụ, tạo thành cấu trúc nặng đầu, đòi hỏi cột trụ phải cực kỳ chắc chắn và dưới mặt nước phải có các đối trọng khổng lồ để giữ cho chúng thẳng đứng. Điều này cũng đồng nghĩa với nhiều vật liệu hơn và chi phí cao hơn.

Thứ ba, turbine gió trục dọc có thể đặt gần nhau hơn nhiều so với loại trục ngang, giúp tăng năng suất trong cùng một diện tích.

Turbine gió của SeaTwirl gồm ba cánh quạt gắn trên một trụ nổi với trọng tâm thấp và đế nặng đóng vai trò như sống thuyền giúp giữ thăng bằng. Thiết bị này nằm trong một hệ thống phát điện tĩnh được neo xuống đáy biển. Khi các cánh quạt đón gió, toàn bộ trục sẽ quay, máy phát điện tạo ra năng lượng và truyền vào bờ thông qua dây cáp.

Vì trụ chính nổi và được giữ thẳng đứng nhờ đế thăng bằng, các ổ trục của máy phát điện không cần chịu trọng lượng của toàn bộ cấu trúc. Do đó, chúng có thể nhỏ gọn, nhẹ và rẻ hơn. Việc bảo trì S2x cũng dễ dàng và tiết kiệm hơn nhiều so với turbine gió trục ngang vì các thiết bị nằm gần mặt nước thay vì trên đỉnh của các cột trụ đồ sộ.

S2x dự kiến cao khoảng 55 m so với mặt nước và cột trụ trung tâm sẽ chạm xuống sâu 80 m. Do đó, nó cần lắp đặt trong vùng biển sâu. SeaTwirl đề nghị độ sâu tối thiểu là 100 m. Turbine sẽ ngắt điện nếu tốc độ gió vượt 90 km/h, dù nó được thiết kế để chịu tốc độ gió lên đến 180 km/h. SeaTwirl cho biết, S2x sẽ có tuổi thọ 25 – 30 năm.

 Hiệu quả hơn cánh quạt

Turbine gió nổi trục dọc công suất 1 MW thiết kế trục dọc cho phép các turbine có thể lắp đặt gần nhau hơn, đồng thời tăng năng suất và giúp giảm giá điện. Nghiên cứu mới của Đại học Oxford Brookes cho thấy thiết kế turbine gió trục dọc hiệu quả hơn nhiều so với turbine cánh quạt có trục ngang truyền thống ở những trang trại gió quy mô lớn, SciTechDaily hôm 26/4 đưa tin. Khi lắp theo các cặp, turbine trục dọc có thể giúp nhau tăng năng suất lên 15%.

“Trang trại điện gió hiện đại là một trong những cách hiệu quả nhất để sản xuất năng lượng xanh. Tuy nhiên, chúng có một hạn chế lớn: khi gió chạm tới hàng turbine phía trước, sự nhiễu loạn sẽ xảy ra. Sự nhiễu loạn này gây ảnh hưởng đến năng suất của những hàng turbine phía sau”, cử nhân ngành kỹ sư Joachim Toftegaard Hansen, giải thích.

“Nói cách khác, hàng phía trước sẽ chuyển đổi khoảng 50% động năng của gió thành điện, trong khi hàng sau chỉ chuyển đổi được 25-30%. Chi phí của mỗi turbine có thể lên tới 2 triệu bảng Anh mỗi MW. Là một kỹ sư, tôi cho rằng phải có biện pháp hiệu quả hơn”, Hansen chia sẻ.

Giáo sư Iakovos Tzanakis tại Đại học Oxford Brookes cùng các cộng sự tiến hành nghiên cứu sâu rộng với hơn 11.500 giờ mô phỏng trên máy tính. Đây là nghiên cứu đầu tiên phân tích kỹ lưỡng nhiều khía cạnh về hoạt động của turbine gió như góc sắp xếp, hướng quay, khoảng cách giữa các turbine và số lượng rotor (phần quay). Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí International Journal of Renewable Energy.

Turbine trục dọc quay quanh trục thẳng đứng so với mặt đất, khác với thiết kế cánh quạt truyền thống. Theo nghiên cứu mới, các turbine gió trục dọc giúp nhau tăng hiệu quả khi được lắp thành mạng lưới. Việc sắp xếp turbine để tối đa hóa công suất rất quan trọng với thiết kế của trang trại điện gió.

“Nghiên cứu này chứng minh rằng các trang trại điện gió tương lai nên sử dụng turbine trục dọc. Chúng có thể lắp đặt gần nhau hơn, giúp tăng hiệu quả và giảm giá điện. Trong dài hạn, chúng sẽ góp phần tăng tốc độ chuyển đổi sang năng lượng xanh, giúp tạo ra nhiều năng lượng sạch và bền vững từ những nguồn tái tạo hơn”, Tzanakis cho biết.

Nguồn bài viết: Sưu tầm