بلندترین توربین بادی جهان ساخته شد

آلمان قصد دارد با ساخت یک توربین بادی به ارتفاع 365 متر در شهر شپکائو، تولید انرژی بادی را به ارتفاعات جدیدی برساند.

این سازه تقریباً هم ارتفاع برج تلویزیونی معروف برلین در الکساندرپلاتز است و با هدف بهره گیری از بادهای قوی تر و پایدارتر ساخته شده است. این پروژه همچنین بررسی می کند که آیا می توان ظرفیت تولید برق نیروگاه های بادی موجود را با افزودن توربین های بسیار بلند افزایش داد.

این توربین آزمایشی توسط Gicon Engineering برای آژانس فدرال آلمان برای نوآوری های تحول آفرین، معروف به SPRIND ساخته شده است. هدف از این پروژه آزمایش روشی جدید برای تولید برق بیشتر در مکان هایی است که در حال حاضر به انرژی باد اختصاص دارد.

توربین Gikon حدود 25 متر از نمونه اولیه 26 مگاواتی شرکت چینی Dongfang Electric بلندتر است. این توربین برای استفاده در دریا طراحی شده بود، اما در یک سایت آزمایشی زمینی نصب شد. با این حال ارتفاع سازه و ظرفیت اسمی تولید برق دو معیار متفاوت هستند. توربین‌های دریایی معمولاً از بادهای قوی‌تر و کمتر متلاطم‌تر بهره می‌برند و حمل‌ونقل دریایی نیز برخی از محدودیت‌های جابجایی قطعات بزرگ از طریق جاده را برطرف می‌کند.

Gicon مسیر متفاوتی را انتخاب کرده و ارتفاع محور توربین خود را به 300 متر رسانده تا از بادهای شدیدتر و پایدارتر در ارتفاعات روی زمین بهره ببرد. این توربین آزمایشی با ظرفیت 3.8 مگاوات از نظر ارتفاع رکورد شکنی محسوب می شود اما ظرفیت نامی آن بسیار کمتر از نمونه چینی است.

طراحی متفاوت برای دستیابی به ارتفاع بیشتر

از نظر ارتفاع، توربین Gikon از چندین نمونه دیگر در خشکی پیشی می گیرد. توربین Vestas V172-7.2 مگاوات در وینبرگ آلمان به ارتفاع 285 متر در بالاترین نقطه نوک تیغه می رسد. شرکت وستاس و گروه مکس بوگل این سازه را به عنوان بلندترین برج توربین بادی تولید انبوه در جهان معرفی کرده اند. پیش از آن توربین نصب شده در گیلدورف با ارتفاع 246.5 متر رکورددار این منطقه بود.

در چین شرکت Sany با مدل Sany SI-270150 ابعاد بزرگ را از جنبه ای دیگر به نمایش می گذارد. این توربین دارای قطر روتور 270 متر و ظرفیت اسمی 15 مگاوات می باشد. معیاری که با ارتفاع کلی سازه متفاوت است.

برای دستیابی به چنین ارتفاعی، طراحی Gicon از ترکیبی از یک توربین بادی معمولی، یک ساختار پشتیبانی از شبکه فولادی و یک برج داخلی تلسکوپی استفاده می‌کند. این مکانیزم به برج داخلی اجازه می دهد تا بدون نیاز به مونتاژ کل سازه در ارتفاع نهایی، به موقعیت عملیاتی خود برود. برای مرحله نهایی بالا بردن برج، این شرکت از سیستم جکینگ تخصصی با رشته های فولادی استفاده کرد. روشی که سازه های سنگین را با کمک بسته های کابل یا رشته های فولادی بلند می کند. پس از رسیدن برج داخلی به ارتفاع مورد نظر، در موقعیت عملیاتی ثابت شد.

Gicon ادعا می کند که طراحی این سیستم می تواند تقریباً دو برابر بیشتر از یک توربین معمولی با همان قطر روتور برق تولید کند. هدف اصلی افزایش بهره وری انرژی در طول زمان است، نه صرفاً دستیابی به ظرفیت با رتبه بالاتر. این شرکت همچنین قصد دارد نسخه های آینده با ظرفیت اسمی بیش از 7 مگاوات بسازد. البته ظرفیت اسمی به تنهایی نشان نمی دهد که یک توربین در طول یک ماه یا یک سال چقدر برق تولید می کند. مقدار کل برق تولید شده در این دوره تعیین کننده بازده انرژی آن است.

برنامه آزمایش و توسعه عملکرد توربین بالا

در 29 سپتامبر، Gikon از اتمام عملیات بالا بردن سازه خبر داد و آن را به عنوان دومین سازه بلند آلمان معرفی کرد. به گزارش آسوشیتدپرس، در آن زمان، سیم کشی داخلی توربین هنوز سالم بود و مراسم افتتاحیه آن برای 19 نوامبر برنامه ریزی شده بود.

رسیدن به ارتفاع هدف موفقیت مهمی در زمینه ساخت و ساز تلقی می شود، اما هنوز اطلاعات قطعی از میزان تولید برق سالانه، هزینه های بهره برداری و دوام سازه در دست نیست. Gikon و Spraind در حال توسعه استراتژی برای تجاری سازی این فناوری هستند و هدف آنها دستیابی به تولید انبوه است.

ارزیابی های اولیه نشان می دهد که آلمان ممکن است ظرفیت نصب تا 4000 برج بادی بلند را در مزارع بادی موجود داشته باشد. این رقم هنوز تخمینی از ظرفیت بالقوه است، اما نشان می دهد که پروژه شپکائو از ثبت رکورد ارتفاع فراتر خواهد رفت و می تواند راه را برای توسعه گسترده این فناوری در آینده هموار کند.

قبل از اینکه طراحی به مجموعه بزرگی از توربین‌های مرتفع تبدیل شود، نمونه نصب شده در شپکائو باید مزایای افزایش ارتفاع را در عمل نشان دهد. Gicon قصد دارد با استفاده از نتایج این آزمایش، یک مزرعه بادی متشکل از سه تا پنج توربین فوق العاده بالا طراحی کند. این مرحله می تواند گامی میانی برای رسیدن به تولید انبوه و استفاده گسترده تر از این فناوری باشد.