Tornano le turbine eoliche a due pale

Diverse importanti aziende di energia eolica stanno testando una deviazione dal design standard delle turbine a tre pale del settore, facendo cadere una delle tre pale e ruotando il rotore di 180 gradi per affrontare il vento sottovento.

Vento tagliente : Le turbine eoliche a due pale, come questa in Cina, potrebbero abbassare il costo dell'energia eolica.

Il design presenta sfide ingegneristiche, ma la speranza è che possa migliorare notevolmente l'economia dell'energia eolica offshore. Secondo alcune stime, le turbine a due pale potrebbero costare il 20% in meno per la costruzione e l'installazione, generando la stessa quantità di energia delle turbine convenzionali.

della Cina Ming Yang Energia eolica , il nono produttore mondiale di turbine eoliche, ha recentemente annunciato i piani per il più grande test del progetto fino ad oggi. Prevede di erigere una turbina a due pale da sei megawatt in Cina quest'anno che genererà tanta potenza quanto le più grandi turbine commerciali offshore. Ming Yang prevede di costruirne un altro nelle acque norvegesi il prossimo anno.

Altri stanno anche dando un'altra occhiata all'approccio alternativo. L'anno scorso, Hitachi e Fuji Heavy Industries hanno collaborato per costruire due turbine eoliche da due megawatt che utilizzano il design sottovento. E a marzo, lo sviluppatore olandese di tecnologia eolica 2-B Energia ha raccolto 26,5 milioni di sterline (45 milioni di dollari) per finanziare l'installazione di due turbine sottovento, a due pale, da sei megawatt nelle acque scozzesi.

Il vento offshore è più stabile rispetto alla maggior parte dei luoghi a terra. Ma l'installazione e la manutenzione delle turbine eoliche offshore è costosa, in quanto costa in media il doppio delle turbine eoliche onshore.

Le turbine a due pale costano meno perché utilizzano meno materiali. La rimozione di una pala rende il rotore più leggero, il che a sua volta rende possibile posizionare il rotore sul lato sottovento della torre. I rotori delle turbine eoliche convenzionali sono rivolti verso il vento e devono resistere alla flessione all'indietro nella torre della turbina, ma i rotori sottovento possono utilizzare pale più leggere e persino incernierate che si piegano lontano da forti raffiche.

Rotori leggeri e flessibili si traducono in ulteriori risparmi di materiali nella scatola ingranaggi, nella torre e nelle fondamenta della turbina. Il rotore, il riduttore e il generatore di 140 metri di diametro per il prototipo da sei megawatt di Ming Yang pesano solo 308 tonnellate, circa 40 tonnellate in meno rispetto a quelle delle tradizionali turbine offshore da sei megawatt di Siemens, leader del mercato offshore.

Le turbine eoliche a due pale sono anche più facili da installare. Mentre i rotori a tre pale che girano negli odierni allevamenti offshore devono essere assemblati in loco, i rotori a due pale possono essere preinstallati sui macchinari della turbina a terra; il pacchetto assemblato si adatta più comodamente alle navi ed è abbastanza leggero da poter essere sollevato sulla torre.

Ma il design della turbina a due pale sottovento ha avuto problemi in passato, che lo hanno tenuto lontano dal mercato. È più rumoroso, per prima cosa, in parte perché le pale girano più velocemente, anche se questo non è un problema in mare aperto. Ancora più importante, in alcune condizioni di vento, le pale flessibili possono tornare indietro e colpire la torre della turbina. Di fatto, questo ha causato la disfatta di un grande tentativo di far rivivere le turbine a due pale nel 2002 (vedi Wind Power for Penny).

Tuttavia, i progettisti affermano di aver capito come mantenere intatte le lame in tutte le condizioni. Nel 2009, il progettista di turbine eoliche Peter Jamieson con la società di ingegneria delle turbine con sede a Glasgow Garrad Hassan & Partners ha identificato una strategia di frenatura del rotore controllata per mitigare il rischio di urto di una torre nelle turbine sottovento . Secondo Jamieson, i progetti a due pale potrebbero ridurre i costi dal 15 al 20 percento.

Larry Miles, CEO di la società di turbine eoliche , che ha realizzato la turbina dimostrativa fallita nel 2002, non è ottimista sulla volontà dell'industria eolica di sopportare i rischi di garanzia e di finanziamento necessari per ripensare veramente i propri prodotti. Per questo motivo, si è concentrato sulla progettazione di piccole turbine da 100 kilowatt per applicazioni di energia eolica distribuita, piuttosto che sul mercato dei servizi pubblici.

Tuttavia, Miles pensa che un'azienda cinese potrebbe avere i mezzi finanziari per innovare su scala di servizi pubblici. Se qualcuno lo fa, sarà Ming Yang. Hanno abbastanza sostanza per farlo e hanno il mercato cinese, dice.

nascondere