Windräder produzieren 4% des weltweiten Stroms, aber es ist möglich, viel weiter zu gehen. Forschungen von Wissenschaftlern an der Sorbonne in Paris haben ergeben, dass Windkraftanlagen eine um 35% höhere Leistung erzielen können, um diese Technologie zu entwickeln Multiplizieren Sie den aktuellen Prozentsatz vor allem in den kommenden Jahren.
Es wird von der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft in seiner neuesten Ausgabe. Eine Windkraftanlage wird nicht dadurch erreicht, dass die Rotoren so schnell wie möglich gedreht werden. Dadurch wird nicht nur das Ausfallrisiko erhöht, sondern die Turbinen werden auch bei höheren Drehzahlen weniger effizient, da sie eher einer Wand als einem Rotor ähneln und verhindern, dass der Wind an den Schaufeln vorbeiströmt. Laut Vicent Coghet (Physiker an der Universität Paris-Sorbonne) wird die optimale Energiemenge bei mittleren Rotationsgeschwindigkeiten erreicht.
So können sie Energie optimal produzierenmuss der Wind Ihre Blätter nur im "Neigungswinkel" treffen, um das richtige Drehmoment auf den Generator aufzubringen.
Die Flügel der Insekten haben dieses Problem nicht. So wie sie sind flexibelkönnen sie den Abtrieb in Flugrichtung lenken und so die Leistung erhöhen. Und weil sie sich auf natürliche Weise im Wind biegen, können sie den Luftwiderstand minimieren, um Schäden zu vermeiden.
Um zu sehen, ob die natürliche Flexibilität des Insektenfluges auf Windturbinenblätter angewendet werden kann, haben Cognet und sein Team gebaut Prototypen kleiner Windturbinen mit drei verschiedenen Schaufelarten: völlig starr, mäßig flexibel und sehr flexibel. Die flexiblen wurden aus einem Material namens Polyethylenterephthalat hergestellt, während die starre Version aus einem starren Kunstharz hergestellt wurde.
In Windkanaltests produzierten die flexibleren Blätter nicht so viel Energie wie die steifen, da sie zu schlaff waren. Aber die mäßig flexiblen Klingen boten eine hervorragende Leistung: Sie übertrafen die starren, Bereitstellung von bis zu 35% mehr Leistung und ermöglichte es den Blättern, in einem breiteren Bereich von Windbedingungen effizient zu arbeiten.
Die Tests ergaben auch, dass die Verbesserung auf Änderungen des Neigungswinkels zurückzuführen war: Da sich die Turbinenschaufeln aufgrund des Winddrucks bzw. des Zentrifugaleffekts hin und her bogen, änderte sich der Neigungswinkel geringfügig. Höhere Neigungswinkel (offener) zeigten bei niedrigeren Windgeschwindigkeiten eine bessere Leistung, während die niedrigeren Schrittwinkel (mehr "geschlossen") dies bei höheren Geschwindigkeiten taten. So bestätigten die Wissenschaftler, dass durch leichtes Schließen des Neigungswinkels mehr Leistung erzeugt wurde.
Die nächste Herausforderung, sagt Cognet, ist Skalieren Sie die Technologie für Turbinen mit Standardgröße. Der Amerikaner Asfaw Beyene, der an der San Diego University of California in ähnlicher Weise forscht, ist der Ansicht, dass es durchaus sinnvoll ist, eine um 35% höhere Effizienz zu erzielen, obwohl der technische Teil einige Zeit in Anspruch nehmen wird.
Die stärkste Windkraftanlage der Welt
Das dänische Unternehmen MHI Vestas Offshore Wind hat vorgestellt die stärkste Windkraftanlage der Welt. Die Windkraftanlage, die als V164 getauft wurde, hat den Energieerzeugungsrekord der Offshore-Windkraftanlagen Erzeugung von 216.000 kWh über einen Zeitraum von 24 Stunden.
Das zunehmende Umweltbewusstsein und die Angst vor den Folgen des Klimawandels haben dazu geführt, dass wir erneuerbaren Quellen immer mehr Aufmerksamkeit schenken. Windenergie ist eine saubere Alternative zur Stromerzeugung sehr interessant, und die Offshore-Anlagen erweisen sich als sehr effizient. Dank dieses neuen Prototyps wird es nun möglich sein, die Leistung dieser sauberen Energiequelle weiter zu steigern.
Die Windkraftanlage V164 ist eine Optimierung des Vorgängermodells des Unternehmens, das bisher das größte auf dem Markt war. Die neue Version ist 220 m hoch und wiegt 38 Tonnen. Es ist mit drei Klingen ausgestattet, die 80 m lang sind und eine Fläche von 21,124 Quadratmetern haben. In Windkraftanlagen bedeutet eine größere Größe in der Regel einen höheren Wirkungsgrad, was sich wiederum in einer Verringerung der Installations- und Wartungskosten pro produziertem Kilowatt niederschlägt.
Die neue Windkraftanlage wurde im vergangenen Dezember in der Nähe der Stadt Østerild in Dänemark installiert Während der Tests wurde der Rekord für die Stromerzeugung einer Schiffswindkraftanlage gebrochen. Die optimalen Windgeschwindigkeiten liegen zwischen 12 und 25 m / s, während die für den Betrieb erforderliche Mindestgeschwindigkeit 4 m / s beträgt.
Darüber hinaus wurde V164 entwickelt, um den rauen Wetterbedingungen der Nordsee standzuhalten. Deshalb, Die Turbine kann recycelt werden und hat eine Nutzungsdauer von 25 Jahren.