Công nghệ gió ngoài khơi tiên tiến: Thúc đẩy cơ hội mới cho năng lượng sạch

Với gần 80% nhu cầu điện của Hoa Kỳ đến từ các thành phố và thị trấn ở các quốc gia ven biển, năng lượng gió ngoài khơi có tiềm năng to lớn để đáp ứng nhu cầu này và cung cấp cho quốc gia nguồn điện sạch, tái tạo và đáng tin cậy. Bộ Năng lượng hôm nay đã công bố lựa chọn ba dự án nhằm mục đích thúc đẩy ngành công nghiệp gió ngoài khơi với những đổi mới giúp giảm chi phí năng lượng và giải quyết các rào cản thị trường liên quan đến việc triển khai các công nghệ gió ngoài khơi. Một số cải tiến công nghệ sẽ được triển khai bởi các dự án này do Dominion Virginia Power, Ngư dân Năng lượng của New Jersey và Nguyên tắc của Washington được nêu rõ dưới đây:

Nền tảng áo khoác xoắn

Tua bin gió ngoài khơi thường được hỗ trợ bởi một cấu trúc chôn dưới đáy biển. Một lựa chọn là một nền tảng áo khoác truyền thống của người Viking, đó là một cấu trúc giàn trông giống như một tháp radio lớn trong nước. Một sự đổi mới gần đây của một công ty Hoa Kỳ đã dẫn đến một nền tảng áo khoác xoắn, trong đó ba chân Chân bị xoắn quanh một cột trung tâm. Những cấu trúc này dễ sản xuất và lắp đặt hơn so với nền móng truyền thống, giúp giảm chi phí năng lượng từ gió ngoài khơi. Cả Dominion Virginia Power và Fishermen's Energy sẽ sử dụng loại nền tảng này tại các địa điểm của họ ngoài bờ biển Virginia Beach và Atlantic City, New Jersey, cho phép các công ty phân tích và đánh giá cách thiết kế kết cấu hoạt động tại hai địa điểm riêng biệt với nhau công nghệ tuabin và điều kiện công trường. Nếu các dự án thể hiện thành công nền móng áo xoắn, các kỹ sư có thể sử dụng thiết kế trong các dự án gió ngoài khơi trong tương lai tại các địa điểm như Khu vực Năng lượng gió Đại Tây Dương do Cục Quản lý Năng lượng Đại dương thành lập.

Nền tảng nổi (Bán chìm)

Công nghệ nổi đại diện cho tương lai của gió ngoài khơi. Hơn 60% tài nguyên gió ngoài khơi trong phạm vi 50 hải lý của bờ biển Hoa Kỳ nằm ở vùng nước sâu, nơi không thể sử dụng nền móng cố định đáy truyền thống. Nền móng nửa chìm nổi như tàu nhưng được thiết kế để ở một nơi. Để duy trì vị trí của mình, các nền móng này sử dụng một loạt các dây neo và neo gắn vào đáy biển. Nguyên lý Nền tảng WindFloat nửa chìm nửa chìm Power có hình dạng như một hình tam giác, với tuabin nằm trên một trong ba cột tạo thành cấu trúc. Cũng giống như cách một con tàu sử dụng thêm trọng lượng, hoặc dằn, để duy trì ổn định, WindFloat sử dụng cả hệ thống dằn cố định và hệ thống dằn chủ động, giữ cho nền tảng ổn định bằng cách di chuyển trọng lượng xung quanh để đối trọng với các lực phổ biến trong môi trường đại dương gió. Ngoài ra, các tuabin gió ngoài khơi trên nền móng nửa chìm có thể được lắp ráp trên bờ và sau đó được kéo ra biển lắp ráp hoàn chỉnh – hoặc đưa trở lại bờ để sửa chữa – loại bỏ sự cần thiết của các tàu chuyên dụng đắt tiền và giảm chi phí bảo trì.

Tua bin sáng tạo

Tất cả ba dự án được lựa chọn sẽ sử dụng công nghệ tuabin sáng tạo từ các nhà sản xuất tuabin khác nhau. Mỗi lưỡi dao trên các tuabin này dài hơn 200 feet, bằng chiều dài sải cánh của máy bay 747. Dominion có kế hoạch lắp đặt hai tuabin DD 6 megawatt (MW). Tua bin DD don lồng đòi hỏi nhiều bộ phận chuyển động so với tuabin tiêu chuẩn, dẫn đến tăng độ tin cậy và giảm chi phí vận hành. Năng lượng thống trị và ngư dân sẽ có các tua-bin sử dụng thuật toán điều khiển tiên tiến. Những phương pháp điều khiển này sẽ được sử dụng để tăng hiệu suất và hiệu suất sản xuất của tua-bin và giảm ứng suất đặt trên cánh quạt bởi gió mạnh. Xem video năng lượng 101 này để tìm hiểu thêm về cách tua-bin gió thu năng lượng gió trên đất liền và ngoài khơi.

Những đổi mới này sẽ giúp giảm chi phí năng lượng từ gió ngoài khơi, phát triển ngành công nghiệp và đảm bảo rằng gió ngoài khơi trở thành một lựa chọn năng lượng tái tạo khả thi cho tương lai của Mỹ.