Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia hoạt động để giảm chi phí cho gió ngoài khơi nước sâu

Nhiều vùng ven biển của Hoa Kỳ có cả trung tâm dân số lớn và tài nguyên gió ngoài khơi mạnh mẽ, làm cho năng lượng gió ngoài khơi trở thành một giải pháp hấp dẫn để đáp ứng nhu cầu năng lượng của các cộng đồng ven biển. Tuy nhiên, rào cản lớn nhất để nhận ra những lợi ích tiềm năng của gió ngoài khơi là chi phí của nó, đặc biệt là trong môi trường nước sâu, và gần 60% tài nguyên gió ngoài khơi của Hoa Kỳ nằm trong nước sâu hơn 60 mét (197 feet).

Được tài trợ bởi Văn phòng Công nghệ Năng lượng Gió của DOE, dự án nghiên cứu tuabin gió trục đứng ngoài khơi (VAWT) của Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia tập trung vào việc chứng minh tính khả thi về kinh tế và kỹ thuật bằng cách phát triển các thiết kế cánh quạt VAWT sáng tạo cho phép các hệ thống cánh quạt đáng tin cậy, hiệu quả và dễ sản xuất. cho các máy nước ngoài khơi nước sâu. Ở vùng nước sâu, VAWT có khả năng cung cấp một số lợi thế so với các tuabin gió trục ngang (HAWTs), như được hiển thị trong hình. Một lợi thế như vậy là vị trí của hệ thống truyền động ở chân tháp VAWT, giúp hạ thấp đáng kể trọng tâm dọc và cải thiện khả năng tiếp cận của các thành phần hệ thống truyền lực. Sự đổi mới này giúp giảm chi phí không chỉ cho việc cài đặt mà còn cho vận hành và bảo trì, tất cả đều là các trình điều khiển chi phí chính.

Theo báo cáo, ông Todd Griffith, trưởng nhóm kỹ thuật của chương trình Gió ngoài khơi Sandia, cho biết, thúc đẩy bởi nguồn năng lượng gió ngoài khơi nước sâu rộng lớn của Hoa Kỳ có thể cung cấp điện sạch đáng tin cậy và hiệu quả cho nhiều người tiêu dùng. Để tối đa hóa nguồn lực này, Sandia đã thiết kế một thiết kế cấp hệ thống để đánh giá tính khả thi chung của hệ thống VAWT nổi và phát triển công nghệ mới này.

Chương trình gió Sandia sườn bắt đầu làm việc về phát triển VAWT vào những năm 1970. Công việc nghiên cứu và phát triển VAWT hiện tại của phòng thí nghiệm bao gồm một nghiên cứu thiết kế hệ thống tập trung vào nhiều cấu hình cánh quạt và nhiều loại hệ thống nổi, đặc biệt là các hệ thống multimegawatt quy mô lớn. Nghiên cứu này đã cung cấp một sự hiểu biết tốt hơn về cấu hình tối ưu VAWT nổi và cách hệ thống này so sánh với HAWT nổi.

Các nhà nghiên cứu của Sandia đã hợp tác với các đồng nghiệp từ các học viện và ngành công nghiệp để điều tra một số cải tiến mới để cải thiện công nghệ VAWT và giảm chi phí. Chúng bao gồm máy bay đặc thù VAWT, nền tảng nổi cho cánh quạt VAWT, phân tích ổn định aeroelastic (rung) cho VAWT quy mô lớn, giảm thiểu cộng hưởng tháp, ổn định động lực nền tảng cánh quạt, công nghệ sản xuất cánh quạt và giảm thiểu bão và giảm tải. Nghiên cứu của Sandia sườn cũng đã được giới thiệu tại một số hội nghị quốc tế gần đây bao gồm Euromech VAWT Colloquium ở Delft, Hà Lan và Khoa học tạo mô-men xoắn từ Hội nghị Gió ở Munich, Đức.

Để biết thêm thông tin, truy cập trang web của Sandia.