Vindturbiner de producerar 4% av världens el, men det är möjligt att gå mycket längre. Forskning utförd av forskare vid Sorbonne i Paris, har upptäckt ett sätt att få vindkraftverk att prestera 35% mer, kan få denna teknik multiplicera den aktuella procentsatsen särskilt de kommande åren.
Den publiceras av tidningen Vetenskap i sitt senaste nummer. vindkraftverk uppnås inte genom att vrida rotorerna så snabbt som möjligt. Förutom att öka risken för fel blir turbinerna mindre effektiva vid högre hastigheter, eftersom de ser mer ut som en vägg än en rotor, vilket förhindrar att vinden flyter förbi knivarna. Enligt Vicent Coghet (en fysiker vid universitetet i Paris-Sorbonne) uppnås den optimala mängden energi vid mellanliggande rotationshastigheter.
Så att de kan producera energi optimaltmåste vinden träffa dina knivar bara i "lutningsvinkeln" för att applicera rätt mängd vridmoment på generatorn.
Vingarna på insekter har inte detta problem. Som de är flexibelkan de rikta nedstyrkan i riktning mot din flygning, vilket ökar kraften. Och eftersom de naturligt böjer sig i vinden kan de minimera drag för att förhindra skador.
För att se om den naturliga flexibiliteten för insektsflygning kunde tillämpas på vindkraftverk, byggde Cognet och hans team småskaliga vindturbinprototyper med tre olika bladstilar: helt styv, måttligt flexibel och mycket flexibel. De flexibla tillverkades med ett material som kallades polyetylentereftalat, medan den styva versionen gjordes med ett styvt syntetiskt harts.
I test av vindtunnel producerade inte de mer flexibla knivarna lika mycket energi som de styva, eftersom de var för slappa. Men de måttligt flexibla knivarna gav utmärkt prestanda: de överträffade de styva, ger upp till 35% mer effekt och gjorde det möjligt för knivarna att fungera effektivt i ett bredare spektrum av vindförhållanden.
Testerna avslöjade också att förbättringen kom från förändringar i lutningsvinkeln: eftersom turbinbladen böjdes fram och tillbaka tack vare vindtryck respektive centrifugaleffekt, lutningsvinkeln förändrades något. Högre lutningsvinklar (mer "öppna") presterade bättre vid lägre vindhastighetermedan de lägre (mer "slutna") stegvinklarna gjorde det vid högre hastigheter. Således verifierade forskarna att genom att stänga lutningsvinkeln något genererades mer kraft.
Nästa utmaning, säger Cognet, är skala tekniken för att applicera den på standardstorlekar. Amerikaneren Asfaw Beyene, som bedriver forskning på liknande sätt vid San Diego University of California, tror att även om ingenjörsdelen kommer att ta tid, är det helt rimligt att uppnå 35% mer effektivitet.
Världens mest kraftfulla vindkraftverk
Det danska företaget MHI Vestas Offshore Wind har presenterat världens mest kraftfulla vindkraftverk. Vindkraftverket, som har blivit döpt som V164, har brutit rekordet för energiproduktion offshore-vindkraftverk genererar 216.000 24 kWh under en XNUMX-timmarsperiod.
Ökad miljömedvetenhet och rädsla för konsekvenserna av klimatförändringar har gjort att vi ägnar mer och mer uppmärksamhet åt förnybara källor. Vindenergi är ett rent alternativ för att producera el mycket intressant, och offshore-anläggningarna visar sig vara mycket effektiva. Tack vare den nya prototypen kommer det nu att vara möjligt att ytterligare öka prestandan för denna rena energikälla.
V164 vindkraftverk är en optimering av företagets tidigare modell, som hittills var den största på marknaden. Den nya versionen är 220 m hög och väger 38 ton. Den är utrustad med tre blad som är 80 m långa för en svepande yta på 21,124 XNUMX kvadratmeter. Vanligtvis innebär en större storlek i vindkraftverk större effektivitet, vilket i sin tur innebär en minskning av installations- och underhållskostnaderna per producerat kilowatt.
Den nya vindkraftverket installerades i december i närheten av staden Østerild i Danmark och Det var under testerna som det slog rekordet för produktion av el till en marin vindturbin. Optimala vindhastigheter är mellan 12 och 25 m / s, medan den minsta hastighet som krävs för att köra är 4 m / s.
Dessutom har V164 utformats för att klara de hårda väderförhållandena i Nordsjön. Av denna anledning, turbinen kan återvinnas och har en livslängd på 25 år.