Текстильные лопасти турбин повысят конкурентоспособность ветряной энергетики

Лопасти – важнейшие компоненты ветряных турбин, оказывающие существенное влияние на конечную стоимость произведенной энергии. Их производство дорого, кроме того, для транспортировки громоздких деталей к месту установки приходится разрабатывать настоящие транспортные операции. Новый подход к конструкции лопастей, предложенный компанией GE, сможет сократить производственные издержки до 40% и снизить затраты до уровня, на котором не требуются государственные субсидии. Кроме того, появится возможность создания лопастей размером свыше 130 метров.

В стремлении поставить ветряную энергетику в равные экономические условия с традиционными ископаемыми источниками энергии, GE, Виргинский политехнический институт и Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии США начнут работу над проектом, который может кардинально изменить способ проектирования, изготовления и монтажа лопастей ветряных турбин.

Современные технологии создания лопастей, представляющих собой сложную конструкцию из композитных материалов, требуют стационарных условий производства. На сегодняшний день производственные, монтажные и транспортные ограничения не позволяют создавать турбины с диаметром ротора более 120 метров.

Высокая стоимость ветряной энергии в основном обусловлена объемом первоначальных капиталовложений. Новые технологии, сокращающие их, могут существенно снизить цену. GE предлагает заменить жесткий материал архитектурной тканью. Конструкция лопасти в таком случае будет напоминать конструкцию самолетного крыла на заре авиации. Жесткий каркас из металла предполагается обтянуть специальным материалом. Ткань легче, технологичнее и дешевле стекловолокна, что снимает ряд ограничений. По данным GE такая конструкция может снизить затраты на производство лопастей на 25-40%, что позволит отказаться от государственных субсидий при создании ветряных ферм.

«Передовые текстильные лопасти GE могут стать основой экологически чистой энергетики будущего», - считает Венди Линь (Wendy Lin), ведущий инженер GE и руководитель департамента Агентство передовых исследований в области энергетики (Energy's Advanced Research Projects Agency, ARPA-E). «Ткань, которую мы разработаем, будет прочной, гибкой, простой в монтаже и обслуживании. Это прямой путь к тому, чтобы сделать ветер еще более конкурентоспособным против ископаемого топлива».

Технология позволит строить большие и легкие турбины, способные работать на низких скоростях ветра. Благодаря новому подходу, конечная сборка лопастей сможет проводиться непосредственно на месте монтажа, что устраняет проблемы с транспортировкой. Срок службы новых лопастей составит 20 лет, в течение которых они не будут требовать регулярного технического обслуживания.

По мнению экспертов, для достижения национальной цели – доведения доли ветряной энергетики в США до 20% - размеры лопастей ветряных турбин должны увеличиться на 50%. На сегодняшний день это нереальная цифра, учитывая существующие ограничения. Лопасти из текстиля способны их преодолеть, и сделать цель достижимой.

Проект текстильных лопастей выиграл грант ARPA-E в конкурсе среди других 66 энергетических проектов. В течение трех лет на исследования агентством будет выделено $5,6 млн.

По материалам GE

• < Гибридный аккумулятор заряжается от механического воздействия
• Солнечная электростанция вместо аэропорта >

Комментарии: