Новое исследование, проведенное Оксфордским университетом Брукса, показало, что для крупных ветряных электростанций вертикальная конструкция турбины более эффективна, чем традиционные турбины. При попарном использовании вертикальных турбин их производительность увеличивается на 15%.
Исследовательская группа «Школы инженерии, вычислительной техники и математики» под руководством профессора Iakovos Tzanakis, провела углубленное компьютерное моделирование в течение 11500 часов, которое показало, что ветряные электростанции лучше работают после замены традиционных ветряных турбин с горизонтальной осью пропеллера (HAWT) на компактные ветряные турбины с вертикальной осью (VAWT).
Когда VAWT вращаются вокруг оси, вертикальной относительно земли, возникает противоположное движение конструкции пропеллера. VAWT повышают эффективность друг друга, когда они расположены в виде «сетки», следовательно, размещение ветряных турбин для максимальной производительности имеет решающее значение при проектировании ветряных электростанций.
Профессор Iakovos Tzanakis сказал: «Исследование показало, что в будущем ветряные электростанции должны быть вертикальными. Ветряные турбины VAWT могут быть спроектированы намного ближе друг к другу, что повысит их эффективность и, в конечном итоге, снизит цену на электроэнергию. В долгосрочной перспективе VAWT ускорит переход энергетических систем на более чистые и устойчивые возобновляемые источники энергии».
Учитывая, что к 2030 году мощность ветроэнергетики в Великобритании увеличится почти вдвое, вывод о том, что крупномасштабные VAWT могут превзойти нынешние HAWT, имеют решающее значение для возобновляемой энергетики.
Согласно «Глобальному отчету о ветроэнергетике за 2021 год», для достижения нулевых целевых показателей странам необходимо в три раза быстрее устанавливать ветроэнергетические установки в течение следующих 10 лет.
Йоахим Тофтегаард Хансен, ведущий автор отчета, сказал: «Современные ветряные электростанции - один из наиболее эффективных способов производства «зеленой» энергии; однако они имеют один серьезный недостаток - когда ветер приближается к переднему ряду турбин, ниже по потоку возникает турбулентность, которая отрицательно сказывается на производительности последующих рядов.
«Другими словами, первый ряд преобразовывает примерно половину кинетической энергии ветра в электричество, тогда как для заднего ряда этот показатель составляет 25-30%. Стоимость одной турбины около 2 миллионов фунтов стерлингов за МВт. Поэтому мы искали более экономичный способ».
В исследовании анализируются различные аспекты производительности ветряных турбин, включая угол установки, направление вращения, расстояние между турбинами и количество роторов.
