Turbine gió nổi ngoài khơi tiết kiệm chi phí

Công ty T-omega Wind ở Boston đã tạo ra và thử nghiệm mẫu turbine gió nổi ngoài khơi có thể chịu đựng được những cơn bão lớn và sóng cao hằng trăm feet, nhưng trọng lượng bằng 20% và giá thành khoảng 30% so với thiết kế thông thường và dễ dàng lắp đặt.

Tất cả các nguồn năng lượng gió lớn nhất thế giới đều ở ngoài khơi – nơi với những điều kiện bất lợi cho xây dựng như nước sâu đến mức không thể xây dựng các turbine gió dạng cánh quạt điển hình với chân đế cắm sâu dưới biển, điều kiện thời tiết khắc nghiệt như gió bão, sóng lớn thường xuyên xảy ra. Trong khi đó, việc chế tạo, lắp đặt và bảo trì turbine gió nổi thường rất tốn kém đến nổi nó tiêu tốn chi phí gấp hai đến ba lần chi phí đầu tư cho mỗi kWh so với các thiết bị lắp đặt dưới đáy biển cố định ngoài khơi.

Jim Papadopoulos, người đồng sáng lập và Kỹ sư trưởng Jim Papadopoulos cho biết: “Tất cả các turbine gió nổi ngoài khơi hiện nay, đều có kết cấu giống như một tảng băng trôi ngoại trừ T-omega Wind. Dù chúng nổi ở trên mặt nước nhưng phần khối lượng chìm nhiều gấp 4 lần. Nếu chúng nổi ở trên mặt nước 1500 tấn thì có 6000 tấn ở dưới nước. Đó là một trong những khác biệt lớn về chi phí, khả năng di chuyển và lắp đặt.

Papadopoulos cho biết thêm, hiện nay các turbine gió nổi ngoài khơi được sử dụng thiết kế của các turbine gió đất liền. Turbine gió của Vestas hay GE, chúng có trục một bên rất lớn, đòi hỏi một số lượng các vòng bi đặc biệt. Do thiết kế như vậy, nên có ít biên độ thay đổi góc, họ phải giữ turbine thẳng đứng và cố định phần đế nên phần đế nặng và đắt tiền.

Các turbine của T-omega hoàn toàn khác, trục chính của turbine và máy phát được cố định ở hai đầu và được chống đỡ bởi bốn chân mỏng hơn nhiều, được cắm vào các bệ nổi có khoảng cách rộng và nhẹ.

Phần đế nổi được neo chặt xuống đáy biển và khi gió thay đổi, phần đế quay tự do xung quanh điểm xoay của nó sao cho turbine luôn hướng trực tiếp vào gió mà không cần dùng bất kỳ cảm biến, động cơ hay bất cứ cơ cấu xoay vòng nào.

Thiết kế của T-omega không cần một máy phát điện và trục khổng lồ để đối phó với ứng suất cực lớn do trục một phía gây ra. Điều này sẽ dẫn đến dùng ít kim loại hơn, trọng lượng nhẹ hơn, ít dụng cụ chuyên dụng hơn và chi phí sẽ ít hơn. Đồng nghĩa sẽ có nhiều doanh nghiệp có thể chế tạo dễ dàng.

Công ty đã chế tạo một nguyên mẫu cao 2 mét (6.5 ft) – có tỷ lệ tương đương 1:60 của một sản phẩm thương mại 10MW và công ty đã thử nghiệm độ ổn định của turbine tại bể tạo sóng ở Glasgow.

Vì thiết kế không vươn sâu xuống đại dương nên việc triển khai hoàn toàn dễ dàng. Bạn có thể lắp ráp turbine tại một bến tàu, thả trôi chúng vào trong nước, sau đó kéo turbine ra đến địa điểm mong muốn. Bảo trì cũng đơn giản như vậy: Tháo tuabin, kéo nó trở lại bờ, thực hiện bất kỳ công việc bảo trì nào được yêu cầu, sau đó chuyển turbine gió ra ngoài khơi khi công việc bảo trì hoàn thành.

Papadopoulos nói: “Chúng tôi đang trong giai đoạn đầu cố gắng chứng minh rằng các ý tưởng là tốt và có thể thực hiện được. Càng nhiều thí nghiệm ưu việt hơn, bạn sẽ được đầu tư nhiều hơn, cho đến khi nó trở thành một sản phẩm thực sự.”

Nguồn: https://newatlas.com/energy/t-omega-floating-wind/