تکنولوژی توربین های بادی دریایی شناور، وضعیت فعلی و چشم انداز آینده

انرژی باد فراساحلی یک منبع انرژی تجدیدپذیر پایدار است که با مهار نیروی باد در فراساحل به دست می آید، جایی که عدم وجود موانع به باد اجازه می دهد حرکت کند. انرژی در فراساحل قوی تر از خشکی است. قبل از توسعه سازه های شناور،از آن زمان توربین های بادی را نمی توان در مکان های عمیق یا پیچیده بستر دریا مستقر کرد چون آنها به ساختارهای ثابت وابسته بودند. با ظهور سازه های شناور که لنگر انداخته اند اکنون می توان توربین های بادی را با استفاده از لنگرهای انعطاف پذیر، زنجیر یا کابل های فولادی در بستر دریا قرار داد. استقرار فراساحلی توربین های بادی شناور در آب های عمیق با چندین مزیت تشویق می شود:از جمله بادهای پایدارتر، تاثیر بصری کمتر، و الزامات نویز صوتی انعطاف پذیر. افزایش قیمت منابع انرژی سنتی، وابستگی زیاد بسیاری از کشورها در واردات آنها و نیاز مرتبط به امنیت عرضه منجر به سرمایه گذاری های بزرگی شده است. ظرفیت جدید نیروگاه های بادی اگرچه تولید برق بادی یک فناوری بالغ است و هزینه یکسان شده برق کم است، هنوز جا برای بهبود آن وجود دارد. مروری بر ادبیات موجود نشان داده است که توسعه توربین های بادی در دهه آینده بر اساس ارتقاء مقیاس توربین های بادی و اصلاحات جزئی در طراحی اینها شامل بهبودهای بیشتر در تیغه روتور آیرودینامیک، کنترل فعال سیستم چرخش تیغه روتور، و ترمزهای آیرودینامیکی که منجر به افزایش راندمان تولید برق می شود, است. بهبود در تعمیر و نگهداری سیستم و در مراحل اولیه تشخیص خطاهای مربوط به انتقال و قدرت و آسیب سطح تیغه باعث کاهش باد ,خرابی توربین و افزایش قابلیت اطمینان و در دسترس بودن سیستم می شود. ساخت توربین های بادی با ابعاد بزرگتر مشکلات حمل و نقل و مونتاژ را ارائه می دهد که در حال رسیدگی است. تحلیل عددی به طور فزاینده ای از هر دو برای تجزیه و تحلیل بازده توربین بادی و در تحلیل تنش و ارتعاش استفاده می شود. با توجه به شرایط کاری متفاوت و شرایط سخت تر محیط زیست دریایی، روش های بهینه سازی برای ساخت زیرساخت های فراساحلی در حال حاضر در حال توسعه هستند. برنامه هایی برای استفاده از کابل های ۶۶ کیلوولت برای برق وجود دارد مزارع بادی فراساحلی می توانند نقش مهمی در گذار به اقتصاد هیدروژن ایفا می کند. در این زمینه ظرفیت قابل توجهی برای تولید هیدروژن "سبز" با الکترولیز از آب برنامه ریزی شده است. نسل اول توربین ها به پایان عمر مفید خود نزدیک می شوند، بنابراین استراتژی هایی برای تقویت مجدد آنها در حال توسعه است.

کلیدواژه ها:

انرژی باد ، توربین بادی دریایی ، مدل های عددی ، مفاهیم طراحی ، منابع انرژی تجدید پذیر