2789 подписчиков
Тема:
Лопасти выставляют свои ограничения
Теоретически турбины можно продолжать увеличивать, ведь лопасть большего размера при вращении извлекает энергию из ветра на большей площади, что позволяет повысить ее КПД.
Однако на этом пути некоторые технические ограничения все-таки есть. В первую очередь, это касается эрозии лопастей из-за столкновения с морскими брызгами и каплями дождя. Поэтому, чтобы снизить уровень эрозии, скорость движения лопасти ограничена 90 метров в секунду. И чем она длиннее, тем медленнее должны вращаться роторы турбины. А тогда увеличиваются нагрузки на саму турбину за счет ветра. Это можно преодолеть, опять-таки увеличив размер турбины и ее вес. А значит, и стоимость. В результате появляется точка ограничения рентабельности длины, превысив которую наращивать лопасти будет экономически невыгодно.
Кроме того, по мере увеличения размеров лопасть становится более гибкой. А это осложняет контроль аэродинамики ветрового потока вокруг нее. И при очень сильных ветрах они начинают изгибаться и задевать вертикально стоящий корпус самой турбины.
Логистика — свои
Тем не менее, как показывает опыт, инженерные проблемы разработчики научились решать. То есть размеры турбины скорее всего будут сдерживать не столько конструктивными ограничениями, сколько экономическими: производство, монтаж и эксплуатация.
Простая транспортировка громадных лопастей и башен с завода на площадку и сборка турбины на месте представляют собой ряд столь же крупномасштабных технических проблем. Нужны огромные порты, гигантские суда и краны, которые способны безопасно и надежно работать вдалеке от берега. Все это стоит недешево. И станет рентабельным только в том случае, если не только производство, но и установка станут серийными. Кроме того, необходимо вкладывать средства во всю цепочку поставок оборудования для морской ветроэнергетики, и тем более — в обучение специалистов.
И ограничения на увеличение лопастей турбин будут формироваться именно здесь — в сфере экономики. Так как слишком дорогая установка может существенно увеличить срок до выхода на точку безубыточности и, следовательно, окупаемости всего проекта. Не зря крупнейшие электростанции мира включают до нескольких сотен, а то и тысяч турбин: комплекс Ганьсу(Китай) — 3500, Муппардале (Индия) — 3000, британская же Hornsea 2 объединяет 165 турбин .
Расти турбины, скорее всего, не перестанут. Но теперь уже не столь стремительными темпами. А главное, станут экономичными не только в процессе производства электроэнергии, но и при установке и обслуживании. Баланс скорее всего будет найден в этой сфере.
2 минуты
12 мая 2024