I takt med att fokus på en övergång till förnybar energi intensifieras, framhålls vindkraftsparker som ett optimalt sätt att producera el. Vindkraft är utsläppsfri (när turbinerna väl är igång), hållbar och relativt effektiv; turbiner sprider sig alltmer både i landskapet och havsbilden.
Men vindkraftens fallgrop är att den är dyr, särskilt till havs. Vissa studier har gått så långt som att proklamera havsvindens "dyster ekonomi” ohållbart, särskilt utan massiva statliga subventioner för att hålla det flytande.
Istället för att ge upp försöker vissa företag att förnya sig igenom detta problem. En av dessa är en fransk startup som heter Eolink, som bygger en flytande turbin på fem megawatt.
Den flytande delen spelar roll eftersom transport, installation och underhåll av en enormt hög och tung turbin på havsdjupet är kostsamt och svårt. Traditionella turbiner har sina generatorer placerade vid huvudaxeln nära toppen av stödtornet. Detta tillför mycket vikt på toppen av tornet, och själva bladen är redan tillräckligt tunga. All den vikten måste kompenseras av ännu mer vikt i botten (och betydande styrka längs tornets hela höjd) för att hålla det hela från att välta eller böjas på mitten.
Tänk om vikten istället kunde fördelas mellan flera stödstolpar? Det är designen Eolink har i åtanke; dess flytande turbin byter ut den enda stora stolpen mot fyra tunnare som är vinklade mot varandra i pyramidform. Detta fördelar inte bara vikten av turbinens delar, det gör att hela strukturen blir lättare.
Den turbin som Eolink planerar att bygga som ett proof of concept kommer att ha en genereringskapacitet på fem megawatt och väga 1,100 171 ton. Dess bas kommer att vara en kvadrat med varje sida 52 fot (469 meter) lång och dess rotordiameter kommer att vara 143 fot (XNUMX meter). Som referens, det är ungefär en och en halv Big Bens, eller fyra femtedelar av Washington Monument.
Man skulle inte tro att en så stor maskin skulle vara enkel att bygga och transportera. Men jämfört med konventionella offshore-turbiner har Eolinks design en mängd fördelar både vad gäller kostnad och enkelhet.
Till att börja med kan turbinerna byggas på ett varv och bogseras till sin avsedda plats av ett fartyg; eftersom de inte är lika tunga kan de placeras på grundare vatten än konventionella offshore-turbiner. För underhåll kan turbinen på liknande sätt bogseras tillbaka till ett varv, snarare än att behöva skicka människor, robotar och fartyg för att arbeta till sjöss flera dagar i sträck.
Eolink uppskattar att 67 turbiner per år skulle kunna byggas på ett enda varv. Företaget säger att dess design kommer att använda ungefär en tredjedel mindre stål än en traditionell turbin med samma kapacitet, och tack vare ett längre avstånd mellan bladen och masten, kan de producera 10 procent mer energi vid motsvarande vindhastighet.
Turbinerna är förbundna med havsbotten, och inom det begränsade utrymme som detta tillåter var och en kan hela strukturen vända sig 120 grader för att orientera sig i vinden; med andra ord kommer bladen alltid att snurra så länge det ens blåser lite.
Företaget säger att det börjar bygga sin demonstratorturbin den här månaden, distribuera den under våren och ta den i drift 2024. De hoppas också att så småningom skala upp till en 20 megawatts turbin med samma design.
Eolink är inte det enda företaget som försöker göra havsbaserad vindkraft lönsam och därmed hållbar. Ett svenskt företag ringde SeaTwirl utvecklas vertikalaxlade offshoreturbiner (och genomförde ett sju år långt försök med sin teknologi tidigare i år), och ett amerikanskt företag som heter T-Omega vind arbetar på en flytande pyramiddesign som liknar Eolinks.
Om dessa företags hårda arbete verkligen kommer att slå igenom i kampen för att minska utsläppen återstår att se. Men det verkar som om något måste förändras med havsvind, och att hitta sätt att göra det billigare verkar vara en avgörande del av arbetet.
Image Credit: Eolink
