Ακόμη και όταν ξεκινούν περισσότερα υπεράκτια αιολικά έργα και οι ανεμογεννήτριες που χρησιμοποιούν μεγαλώνουν, υπάρχουν ερωτήματα γύρω οικονομική βιωσιμότητα της υπεράκτιας αιολικής ενέργειας. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι η μεταφορά τεράστιου εξοπλισμού με πολλαπλά κινούμενα μέρη σε βαθιά, θυελλώδη τμήματα του ωκεανού, η τοποθέτησή τους και η κατασκευή γραμμών για τη μετάδοση της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγουν πίσω στη στεριά είναι ακριβή. Πραγματικά ακριβό. Στην καπιταλιστική μας οικονομία που βασίζεται στα κέρδη, οι εταιρείες δεν πρόκειται να βυθίσουν χρήματα σε τεχνολογίες που δεν αποφέρουν αξιόλογες αποδόσεις.
Κάλεσε μια σουηδική ενεργειακή εταιρεία SeaTwirl ανατρέπει το υπεράκτιο μοντέλο αιολικής ενέργειας -όχι κυριολεκτικά, αλλά σχεδόν- και στοιχηματίζει ότι θα είναι σε θέση να προσφέρει φθηνή ανανεώσιμη ενέργεια και να έχει κέρδος στην πορεία. Η SeaTwirl είναι μία από τις πολλές εταιρείες που αναπτύσσονται ανεμογεννήτριες κάθετου άξονα, και ένα από τα μόλις ζευγάρια που τα αναπτύσσει για offshore χρήση.
Μια γρήγορη ανανέωση για το τι σημαίνει κατακόρυφος άξονας: οι ανεμογεννήτριες που έχουμε συνηθίσει να βλέπουμε (δηλαδή στην ξηρά, σε απόσταση, συχνά από διακρατικό αυτοκινητόδρομο ή αγροτικό δρόμο), έχουν οριζόντιους άξονες. όπως οι ανεμόμυλοι, οι λεπίδες τους περιστρέφονται μεταξύ παράλληλων και κάθετων στο έδαφος, αγκυρωμένες από μια στήλη στήριξης που είναι ψηλότερη από τη διάμετρο που καλύπτουν οι περιστρεφόμενες λεπίδες.
Μεγαλύτερο σημαίνει καλύτερο όσον αφορά την απόδοση, επομένως αυτοί οι στρόβιλοι έχουν γίνει τεράστιοι τόσο στη στεριά όσο και στη θάλασσα. Αλλά υπάρχουν ορισμένοι τεχνικοί και σχεδιαστικοί περιορισμοί στο πόσο μεγάλο μπορούν να γίνουν. Οι γεννήτριές τους πρέπει να βρίσκονται στον κύριο άξονά τους κοντά στην κορυφή του πύργου στήριξης. Αυτό προσθέτει πολύ βάρος στην κορυφή του πύργου, το οποίο απαιτεί ακόμη περισσότερο βάρος στο κάτω μέρος (και σημαντική αντοχή σε όλο το ύψος του πύργου) για να μην ανατραπεί ή λυγίσει ολόκληρο το πράγμα στο μισό.
Η γεννήτρια σε έναν στρόβιλο κατακόρυφου άξονα, από την άλλη πλευρά, μπορεί να τοποθετηθεί οπουδήποτε στον εν λόγω κατακόρυφο άξονα. σε ένα υπεράκτιο πλαίσιο, αυτό σημαίνει ότι μπορεί να βρίσκεται στην ίσαλο γραμμή ή κάτω, προσθέτοντας βάρος όπου χρειάζεται βάρος.
Οι τουρμπίνες κάθετου άξονα μπορούν επίσης να χρησιμοποιούν άνεμο που προέρχεται από οποιαδήποτε κατεύθυνση. Δεδομένου ότι η περιστροφή τους δεν καταλαμβάνει τόσο χώρο όσο αυτή των ανεμογεννητριών οριζόντιου άξονα ούτε δημιουργεί τόσο μεγάλο φαινόμενο μπλοκαρίσματος στις ανεμογεννήτριες, μπορούν να τοποθετηθούν πιο κοντά μεταξύ τους, παράγοντας περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια σε ένα δεδομένο αποτύπωμα.
Η SeaTwirl ιδρύθηκε το 2012 και τα τελευταία επτά χρόνια δοκιμάζει μια δοκιμαστική έκδοση του στροβίλου κατακόρυφου άξονα της στα ανοιχτά της ακτής του Lysekil, μιας παραθαλάσσιας πόλης στη δυτική πλευρά της Σουηδίας. Που ονομάζεται S1, ο στρόβιλος έχει ικανότητα παραγωγής 30 κιλοβάτ και το τμήμα του πάνω από το νερό είναι 43 πόδια (13 μέτρα) ύψος, με άλλα 59 πόδια (18 μέτρα) βυθισμένα. Έχει τροφοδοτήσει ένα χερσαίο δίκτυο καθ' όλη τη δοκιμαστική του περίοδο, ενώ αντέχει ανέμους και κύματα σε επίπεδο τυφώνα.
Με αυτή την επιτυχία, το SeaTwirl θέλει τώρα να γίνει μεγαλύτερο — πολύ μεγαλύτερο. Ετοιμάζεται να κατασκευάσει έναν στρόβιλο που ονομάζεται το S2x, που θα μπορεί να παράγει ένα μεγαβάτ ηλεκτρικής ενέργειας και θα χρησιμεύσει ως πιλοτικός για το πρώτο εμπορικό προϊόν της εταιρείας.
Ο στρόβιλος θα υψωθεί 180 πόδια (55 μέτρα) έξω από το νερό και ο βαρύς κεντρικός του πόλος θα φτάσει τα 262 πόδια (80 μέτρα) κάτω από την επιφάνεια. Αυτό είναι ένα συνολικό ύψος 442 ποδιών. Για προοπτική, το Άγαλμα της Ελευθερίας έχει ύψος 305 πόδια συμπεριλαμβανομένης της βάσης και του θεμελίου. Ο στρόβιλος κατακόρυφου άξονα εξακολουθεί να είναι νάνος από αυτόν ομολόγους οριζόντιου άξονα, όμως? Το Haliade-X της GE έχει ύψος 853 πόδια και η κινεζική MingYang Smart Energy Group κατασκευάζει έναν στρόβιλο που είναι ακόμη και μερικά πόδια ψηλότερος.
Το S2x θα τοποθετηθεί σε νερά βάθους τουλάχιστον 328 πόδια και θα έχει σχεδιαστεί για να αντέχει τους ανέμους τυφώνων κατηγορίας δύο. Η SeaTwirl εκτιμά ότι ο στρόβιλος θα έχει διάρκεια ζωής από 25 έως 30 χρόνια και ο πρώτος θα βρίσκεται στα ανοικτά των ακτών του Bokn της Νορβηγίας. Αναμένεται να τεθεί σε λειτουργία το 2023 για μια δοκιμαστική περίοδο περίπου πέντε ετών και η εταιρεία λέει ότι θα παράγει ενέργεια με κόστος ανταγωνιστικό με άλλους υπεράκτιους στρόβιλους.
Εάν το S2x είναι τόσο επιτυχημένο όσο το S1, το SeaTwirl θα επιδιώξει να κλιμακωθεί ακόμη περισσότερο, πιθανώς σε τουρμπίνες στην περιοχή των έξι έως δέκα μεγαβάτ έως το 2025.
Image Credit: SeaTwirl
