تکنولوژی
آزمایش توربین عمودی 6 کیلووات در استرالیا برای افزایش پایداری و کاهش هزینهها
توربین جدید محور عمودی (VAWT) در نزدیکی آدلاید آزمایش میشود، که به منظور افزایش پایداری و کاهش هزینه انرژی طراحی شده است. این توربین برای کاربردهای مسکونی، کشاورزی و صنعتی نزدیک به مناطق شهری و همچنین برای مزارع بادی بزرگ دریایی مناسب است. طراحی نوآورانه این توربین به اندازه، و یا حتی بیشتر از، مدلهای افقی سنتی کارآمد است. تحقیقات جدیدی از EPFL نشان میدهد که کارآیی VAWTها میتواند تا 200 درصد افزایش یابد. حمایت از این پروژه توسط سرمایهگذاریهای خصوصی و حمایتی از دولت استرالیا انجام میشود.
یک توربین مدرن محور عمودی (VAWT) از طریق همکاری بین دانشگاه فلیندرز استرالیا و استارتاپ VAWT-X Energy در نزدیکی آدلاید مورد آزمایش قرار میگیرد.
تیم توسعهدهنده یک نمونه اولیه 6 کیلوواتی را برای نصب در شبهجزیره فلوریو در هفتههای آینده آماده کرده است.
این طراحی نوآورانه به منظور افزایش پایداری و کاهش هزینه انرژی برای کاربردهای مسکونی، کشاورزی و صنعتی سبک نزدیک به مناطق شهری و همچنین مزارع بادی بزرگ دریایی طراحی شده است.
به گفته تیم، توربین عمودی مستقل که برای عملیات بیصدا و انعطافپذیری طراحی شده، به اندازه یا حتی بیشتر از مدلهای افقی سنتی کارآمد است.
در آوریل 2024، تحقیق جدیدی از EPFL ادعا کرد که میتواند کارآیی VAWTها را 200 درصد افزایش دهد و ارتعاشات آسیبزا را 77 درصد کاهش دهد.
انرژیهای تجدیدپذیر مدتهاست که مورد توجه جهانی بودهاند، به طوری که انرژی بادی و خورشیدی نقش مهمی در تولید برق در مقیاس بزرگ ایفا میکنند. نقشه راه آژانس بینالمللی انرژی برای سال 2050 خواستار تأمین دوسوم انرژی از منابع تجدیدپذیر است که 90 درصد آن از باد و خورشید تأمین میشود.
دستیابی به این هدف نیازمند پیشرفتهای قابل توجهی در طراحی و کارآیی توربینها است. توربینهای بادی از لحاظ اندازه و مکان به مدلهای مختلفی دستهبندی میشوند؛ از مدلهای کوچک شهری و مسکونی تا نصبهای بزرگ دریایی و غیره.
بازار عمدتاً توسط توربینهای محور افقی (HAWT) که کارآیی بالایی دارند اما معایبی مانند تنش ساختاری و اثرات زیستمحیطی را نیز به همراه دارند، تحت سلطه است. با وجود استفاده کمتر، VAWTها در محیطهای شهری و بادهای متغیر بسیار خوب عمل میکنند.
توربینهای ساونیوس VAWT ساده هستند ولی کارآیی کمتری دارند. آنها از اشکال نیمهسیلندری یا فنجانی برای جذب انرژی باد استفاده میکنند. از سوی دیگر، توربینهای داریوس VAWT کارآیی بیشتری دارند اما مشکلات ساختاری بزرگی به دلیل تیغههای بلند و منحنی که در دو انتهای محور متصل میشوند، با خود به همراه دارند.
«توربینهای VAWT داریوس میتوانند در محیطهای مختلف به خوبی عمل کنند، خواه به عنوان واحدهای منفرد، بخشی از زیرساختهای شهری یا به صورت مقیاس بزرگ برای مزارع بادی بزرگ نصب شوند»، امیر زنج، سرپرست گروه تحقیقاتی فناوری پیشرفته انرژی بادی (AWET) در دانشگاه فلیندرز، در بیانیهای اظهار داشت.
آنها تعدادی مزایای ارائه میدهند، از جمله چگالی توان بالا برای مزارع بادی، پایداری بهبود یافته برای کاربردهای دریایی، انعطافپذیری در مناطق شهری با تغییرات باد و عملکردی بیصدا و اقتصادیتر.
طراحی جدید توربین، که اولیه در بریتانیا توسعه یافته بود، در سال 2018 توسط VAWT-X به دست آمد. استارتاپ با حمایت از سرمایهگذاریهای خصوصی و کمکهای دولتی، در حال پیشبرد این فناوری است.
توربین محور عمودی کمنگهداری با یک روتور دو تیغهای که به یک محور، ترمز و ژنراتور متصل است، ویژگی دارد. «طراحی این توربینهای جدید VAWT-X Energy برخی از موانع سنتی برای طراحیهای داریوس را حل میکند» گفت: گری اندروز، موسس VAWT-X Energy، در بیانیهای اعلام کرد.
«ما باور داریم که VAWTهای ما نه تنها کارآمدتر، بلکه برای کاربردهایی مانند تامین برق خارج از شبکه و راهحلهای انرژی پایدار برای کسبوکارهای کوچک و مزارع نیز بیشتر قابل دسترس است» افزود.
امسال، کمکهزینه جدیدی از دولت استرالیا از تحقیق و توسعه پروژه حمایت خواهد کرد به علاوه سرمایهگذاریهای خصوصی. یک کمکهزینه 300,000 دلاری از دپارتمان توسعه ایالت جنوبی استرالیا نیز پروژه را حمایت میکند.
این توسعه با هدف استرالیا جنوبی برای رهبری انتقال جهانی در انرژی و دستیابی به هدف جسورانه رسیدن به 100 درصد برق تجدیدپذیر خالص تا سال 2027 همسو است.