Треугольные плавающие ветряки сделают морскую ветрогенерацию дешевле

Размещение ветряных электростанций в море кажется логичным решением. Морские бризы, как правило, дуют более регулярно, чем ветры на суше. Открытая вода обеспечивает более предсказуемый и надежный режим ветра. Размещение ветряных электростанций на суше часто требует приобретения или аренды земли, что может быть проблематично. В море таких сложностей меньше. Но инженерные трудности установки турбин в море настолько велики, что часто перевешивают преимущества. Турбины должны быть чрезвычайно прочными, чтобы выдерживать сильные ветры и морскую среду. Лопасти необходимо изготавливать из материалов, которые не деформируются под нагрузкой и не могут случайно задеть мачту. Для удержания турбин на месте требуются мощные системы швартовки. Их установка — дорогостоящий и сложный процесс.

NextFloat+ — это консорциум, возглавляемый барселонской компанией X1 Wind. В него также входят Technip Energies и NextFloat Plus SAS. Цель проекта — строительство прототипа ветряной электростанции мощностью 6 МВт под названием X90. Она представляет собой треугольную плавучую платформу с одной турбиной, которая собирается на берегу, а затем буксируется к месту установки. Проект получил грант в 13,4 млн евро от Европейской комиссии.

X90 использует одноточечную швартовку (SPM) и систему якорения с натяжными тросами (TLP), для установки которой не требуется специального тяжелого оборудования. Система TLP представляет собой треугольную конструкцию, которая плавает на поверхности воды. Три троса соединяют ее с якорями, расположенными на морском дне на глубине более 500 метров. Тросы натянуты, чтобы удерживать платформу на месте. Для всех трех тросов используется одноточечная швартовка, что позволяет платформе пассивно поворачиваться против ветра. До того, как платформу X90 спустят на воду, на морском дне с помощью системы быстрого соединения устанавливают систему швартовки. Это позволяет платформе легко зафиксироваться по прибытии в точку монтажа.

Эта установка спроектирована как «ветряк наоборот». Обычно ветряные турбины обращены лицом к ветру, а вся конструкция поворачивается на верхушке мачты по мере изменения направления ветра. Это означает, что мачта должна выдерживать большие нагрузки, а лопасти ротора — крепиться максимально жестко, иначе они могут задеть мачту, что, мягко говоря, нежелательно.

В отличие от традиционных установок, X90 использует неподвижный ротор, закрепленный на платформе. Сама же платформа, подобно флюгеру, поворачивается навстречу ветровому потоку. Таким образом, ветер толкает лопасти сзади, а не спереди. Отсутствие мачты позволяет отказаться от жестких конструкций лопастей — они могут свободно сгибаться под нагрузкой. Эта инновация делает X90 не только легче по сравнению с традиционными установками, но и дешевле и проще в обслуживании.

Система крепления и сама турбина занимают меньше места на морском дне, уменьшая общее воздействие на морскую среду. Модульная конструкция X90 также способствует ее масштабированию. Инженеры уже проектируют серийную коммерческую платформу мощностью более 20 МВт.