Även när fler havsbaserade vindkraftsprojekt lanseras och turbinerna de använder blir större, finns det frågor runt omkring havsvinds ekonomiska bärkraft. Föga överraskande är det dyrt att dra ut enorm utrustning med flera rörliga delar till djupa, blåsiga delar av havet, sätta upp dem och bygga linjer för att överföra den elektricitet de genererar tillbaka till land. Riktigt dyrt. I vår vinstdrivna kapitalistiska ekonomi kommer inte företag att sänka pengar i teknologier som inte ger värdefull avkastning.
Ett svenskt energibolag ringde SeaTwirl vänder havsvindmodellen på huvudet – inte helt bokstavligt, men nästan – och satsar på att den kommer att kunna leverera billig förnybar energi och göra vinst på vägen. SeaTwirl är ett av flera företag som utvecklas vertikala vindkraftverk, och en av bara ett par som utvecklar dem för offshore-användning.
En snabb repetition om vad vertikal axel betyder: turbinerna vi är vana vid att se (det vill säga på land, på avstånd, ofta från en mellanstatlig motorväg eller landsväg), har horisontella axlar; som väderkvarnar snurrar deras blad mellan parallella och vinkelräta mot marken, förankrade av en stödpelare som är större än diametern som täcks av de snurrande bladen.
Större betyder bättre när det kommer till effektivitet, så dessa turbiner har blivit enorma både på land och till sjöss. Men det finns några tekniska och designmässiga begränsningar för hur stora de kan bli. Deras generatorer måste placeras vid deras huvudaxel nära toppen av stödtornet. Detta tillför en hel del vikt på toppen av tornet, vilket kräver ännu mer vikt i botten (och betydande styrka längs tornets hela höjd) för att hålla det hela från att välta eller böjas på mitten.
Generatorn i en turbin med vertikal axel kan å andra sidan placeras var som helst på nämnda vertikala axel; i ett offshore-sammanhang betyder det att den kan vara vid vattenlinjen eller under, vilket ökar vikten där vikt behövs.
Vertikala turbiner kan också använda vind som kommer från alla håll. Eftersom deras rotation inte tar upp lika mycket utrymme som för turbiner med horisontella axlar och inte heller skapar lika stor blockerande effekt på vindkraftverk, kan de placeras närmare varandra och generera mer elektricitet i ett givet fotavtryck.
SeaTwirl grundades 2012 och har under de senaste sju åren provat en testversion av sin turbin med vertikal axel utanför Lysekils kust, en kuststad på Sveriges västra sida. Kallad S1, har turbinen en genereringskapacitet på 30 kilowatt, och dess ovanvattensdel är 43 fot (13 meter) hög, med ytterligare 59 fot (18 meter) nedsänkt. Den har matat ett nät på land under hela sin försöksperiod, samtidigt som den tål vindar och vågor på orkannivå.
Med denna framgång under bältet vill SeaTwirl nu bli större – mycket större. Det förbereds för att bygga en turbin som heter S2x, som kommer att kunna generera en megawatt el och kommer att fungera som pilot för företagets första kommersiella produkt.
Turbinen kommer att resa sig 180 fot (55 meter) upp ur vattnet, och dess viktade centrala pol kommer att nå 262 fot (80 meter) under ytan. Det är en total höjd på 442 fot. För perspektiv, den Statue of Liberty är 305 fot lång inklusive bas och fundament. Den vertikala turbinen är fortfarande försämrad av sin horisontella motsvarigheter, fastän; GE:s Haliade-X är 853 fot hög, och kinesiska MingYang Smart Energy Group bygger en turbin som är till och med några fot högre.
S2x kommer att placeras i vatten som är minst 328 fot djupt och designad för att motstå orkanvindar i kategori två. SeaTwirl uppskattar att turbinen kommer att ha en livslängd på 25 till 30 år, och den första kommer att placeras utanför Bokns kust i Norge. Den förväntas tas i drift 2023 under en testperiod på cirka fem år, och företaget säger att den kommer att generera energi till en kostnad som är konkurrenskraftig med andra offshore-turbiner.
Om S2x är lika framgångsrik som S1 kommer SeaTwirl att sikta på att skala upp ännu mer, möjligen till turbiner i intervallet sex till tio megawatt till 2025.
Image Credit: SeaTwirl
