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Schwimmende Offshore-Windkraftanlagen für umweltfreundlichen Strom

Schwimmende Offshore-Windkraftanlagen für umweltfreundlichen Strom

Schwimmende Offshore-Windkraftanlagen für umweltfreundlichen Strom (Bildnachweis: energyviewpoints.com)

Generation

In der heutigen Welt ist die Windkraft eins gewordender schnell wachsenden Energieressourcen sind sogar zu einer Herausforderung für die anderen konventionellen Ressourcen geworden und sind nun auch leiser und effizienter geworden.

Eine revolutionäre Veränderung in der Windenergieerzeugung ist die Einführung von schwimmenden Offshore-Windenergieanlagen Prof. William. E. Heronemus 1972 an der University of Massachusetts Amherst.

Basierend auf diesem Konzept wurde 2008 die erste Offshore-Windenergieanlage von Blue H Technologies errichtet und war eine Prototyp-Tiefwasserplattform mit einer 80KW Turbine vor Apulien in Italien.

Es wurde jedoch Ende 2008 stillgelegt, nachdem die erforderlichen Testdaten zu den Wind- und Seebedingungen gesammelt worden waren. Danach kam die erste Offshore-Windenergieanlage der Welt, Hywind mit einer Kapazität von 2,3 MW im Jahr 2009 in Norwegen mit dem Installationsgutschein von Statoil.

Es folgten viele erfolgreiche Implementierungen von führenden Unternehmen wie Wind Plus.

Offshore-Windkraftanlage

Offshore-Windkraftanlage


Wie wir alle wissen, Offshore-Winde sind viel stärker Dies ist sowohl konsequent als auch konsistent und bietet Ingenieuren somit die Möglichkeit, den enorm steigenden Energiebedarf weitgehend mit weniger ästhetischen Auswirkungen zu erfüllen.

Weil,

Windkraft, P = 1/2 ρ A V3

Woher:

ρ = Luftdichte,
EIN = überstrichener Bereich der Turbinen, V = Windgeschwindigkeit


Windgeschwindigkeitsgraph

Windgeschwindigkeitsgraph


Daraus könnte man schließen, dass die Windenergie istproportional zum Würfel der Windgeschwindigkeit. Da die Offshore-Windgeschwindigkeit größer ist als an Land, wurde deutlich, dass hierdurch mehr Leistung erzielt werden konnte.

Zunächst machten Einschränkungen in den TechnologienDie Installation beschränkt sich auf weniger tiefe Gewässer. Heutzutage sind tiefe und extrem tiefe Wassereinstellungen Realität geworden, um auf dichtere Ressourcen zuzugreifen. Die Windkraftanlage ist auf einer schwimmenden Plattform montiert und am Meeresboden festgemacht.


Eine Offshore-Windenergieanlage besteht aus:

  • Rotorblätter,
  • Gondel,
  • Turm,
  • Schwimmender Rumpf und
  • Leinen festmachen.

Es gibt auch eine Windmesser an der Oberseite der Turbine, um die Drehzahl undRichtung des Windes. Im Allgemeinen gibt es drei Hauptarten, um diese schwebende Struktur zu verankern: Spannbeinverankerungssystem, Seilzugverankerungssystem und Ballastverankerungssystem.

Das Spannbeinplattform (TLP) ist für das vertikale Anlegen des Schwimmers gedachtStruktur, so dass die vertikale Bewegung der Struktur praktisch eliminiert wird. Die schwimmende Plattform wird hier durch eine Gruppe von Haltegurten, die als Spannbein bezeichnet werden, an ihren Ecken dauerhaft befestigt.

Diese Art des Festmachens wird als Kosten betrachtetauch wirksam. Die häufigste Art des Festmachens in seichten Gewässern ist das Festmachen an der Kette, und das Gewicht dieser Festmacherleinen sorgt für die Rückstellkraft, wodurch die Schwimmstruktur effizient befestigt wird.

Um eine höhere Stabilität zu erreichen, werden Ballastgewichte eingesetzt, um der Seilkonstruktion eine zusätzliche Seilspannung und damit Steifigkeit zu verleihen.


Hywind, die erste schwimmende Offshore-Windmühle der Welt


Da eine beträchtliche Menge an Energie beigesteuert werden muss, müssen eine Reihe von Windkraftanlagen eingesetzt werden, die zusammen eine schwimmender Offshore-Windpark. Die in diesen Windparks entwickelte Energie wird über Erdkabel in das Netz an Land übertragen.

Tatsächlich sind die rotierenden Schaufeln mit einem Rotor verbunden, der an einer Welle befestigt ist, die den rotierenden Teil eines Generators verbindet, die alle in der Gondel eingeschlossen sind.

Die so erzeugte Energie wird vom Wind abgezogenüber Kabel und von dort zu der Transformatorplattform, die jedem Windpark zugeordnet ist. Schließlich wird die Energie über Unterseekabel und von dort an private Nutzer an das elektrische Stromnetz an Land übertragen.

Ein Problem in diesem Zusammenhang ist jedoch die Unvorhersehbarkeit der Windressource.

Und als Entschädigung dafür, SeaTwirl stellte 2011 ihr erstes Floating Grid bereitWindkraftanlagen, die über ein zusätzliches Merkmal verfügten, ein Schwungrad, das zur Speicherung von Energie vorgesehen war, um eine kontinuierliche Energieversorgung aufrechtzuerhalten, obwohl der Wind aufgehört hatte zu blasen. Dies war ein weiterer Meilenstein bei der Weiterentwicklung dieser Offshore-Windenergieanlagen.

Ein großer Vorteil dieser Offshore-Anlagen besteht darin, dass sie die tödlichen Wirbelstürme zähmen können, indem sie die Spitzenwindgeschwindigkeit reduzieren.

Diese Windenergieanlagen bremsen tatsächlich das ÄußereRotationswind des Hurrikans, und so ist auch die Wellenhöhe, die den gesamten Hurrikan verlangsamt und ihn etwas schnell zerstreut. Dies hilft, die Kosten für Onshore-Schäden zu reduzieren.

Studien haben auch bewiesen, dass die vertikale Achse Wind istTurbinen sind im Vergleich zu Horizontalachsenturbinen weiter kostengünstig und bieten somit eine Lösung für den Nachteil hoher Installationskosten. Denn sein sorgfältiges Design könnte zu einer zehnmal höheren Leistung führen als bei einer Turbine mit horizontaler Achse gleicher Größe.

Darrieus-Windenergieanlagen mit vertikaler Achse

Vertikale Darrieus-Windenergieanlagen können doppelt so viel Strom erzeugen wie herkömmliche Windenergieanlagen mit vertikalen Propellerflügeln


Darüber hinaus verbrauchen Windenergieanlagen mit vertikaler Achse nur weniger Platz, so dass wir mehr Turbinen in dem zur Verfügung stehenden Raum unterbringen könnten und auch ruhiger sind.

Im Hinblick auf die wirtschaftliche Installation werden fast alle Montagen auch an Land durchgeführt und schließlich mit Spezialschiffen eingesetzt.


Vorteile:

  • Grüner Strom
  • Weniger ästhetische Wirkung
  • Neuer Lebensraum für Meeresbewohner
  • Widersteht Wirbelstürmen wie Naturkatastrophen
  • Stärkere Ressource
  • Computer- und Scale-Modelle vermeiden kostspielige Ausfälle

Nachteile:

  • Auswirkungen auf die Fischbewegung, wenn auch geringfügig
  • Hohe Installations- und Wartungskosten
  • Bestimmte Sicherheitsrisiken auf See

Der auf diese Weise erzeugte Strom ist absolut grüner strom da keine Brennstoffe verbrannt werden,die Emission von Treibhausgasen. Daher laufen Forschungen, um wirksame Gegenmaßnahmen zu finden und die Versorgung dieses Millionen von Haushalten mit grünem Strom sicherzustellen.

Bemerkungen: