Větrná elektrárna s dvěma rotory. zdroj: http://www.airgenesiswind.com/

Další pokus o inovaci větrných elektráren – v Kanadě otestují stožár se dvěma rotory

Kanadský investor M2MILING bude financovat výstavbu prototypu větrné elektrárny společnosti Airgenesis. Design společnosti Airgenesis je unikátní kvůli patentovaným řešením dvou rotorů na společné hřídeli. Jeden rotor je umístěn klasicky na čelní straně gondoly, druhý se nachází na její zadní straně.

Konstrukční řešení větrné elektrárny se skládá z dvou rotorů umístěných na společné hřídeli, které se otáčejí v souhlasném směru. Rotory jsou vůči sobě posunuté o 30 stupňů, což je úhel, který dle provedených počítačových simulací zajistí nejvyšší možné využití energie větru i na druhé „zadní“ turbíně.

Hnací síla rotorů je následně přenášena další hřídelí umístěnou uvnitř tubusu kolmo na společnou hřídel rotorů. Elektřina je vyráběna generátory umístěnými u paty stožáru tak, aby byly snadno dostupné pro údržbu ze země.

Ilustrace konstrukčního řešení dvourotorové větrné elektrárny Airgenesis. No obrázku je vidět společná hřídel rotorů, hřídel v tubusu a generátory umístěné u země. Zdroj: http://www.airgenesiswind.com/

Ilustrace konstrukčního řešení dvourotorové větrné elektrárny Airgenesis. No obrázku je vidět společná hřídel rotorů, hřídel v tubusu a generátory umístěné u země. Zdroj: www.airgenesiswind.com

Otevírá se další potenciál pro snižování jednotkových nákladů onshore VtE?

Začátek výstavby prototypu zdroje o výkonu 5 MW je naplánován na říjen a nacházet se bude na Ostrově prince Edwarda, který je nejmenší kanadskou provincií. Do roku 2020 je pak v plánu začít s výrobou většího 11MW zdroje využitelného i pro offshore instalace.

Podle odhadů společnosti Airgenesis dojde díky využít dvou rotorů k redukci měrných investičních nákladů u 11 MW verze až k 0,75 milionu dolarů za megawatt (16,4 mil Kč/MW). V porovnání s onshore větrnými elektrárnami, které jsou v současnosti ve výstavbě, by se tak jednalo o pokles nákladů zhruba o 30 %. Technická specifikace plánované 11 MW verze je k dispozici zde.

Investorem do technologie Airgenesis je kanadská investiční společnost M2MILING limited. Tento kanadský investor v současnosti zahajuje výstavbu větrných parků v Bulharsku, Polsku, Rumunsku a USA. M2MILING si díky investici do realizace prototypu zajistila licenci na technologii dvourotorové větrné elektrárny na dalších 10 let.

Zdroj úvodního obrázku: airgenesiswind.com



22 odpovědí na Další pokus o inovaci větrných elektráren – v Kanadě otestují stožár se dvěma rotory

  1. C napsal:

    Vypadá to velmi zajímavě, ale nějak se mi nezdá ten koncept s více generátory, z vizualizace je to nějaké podivné, vypadá to trochu jakoby tam měl setrvačník a jakási spojka tvořit cosi na způsob variátoru, proč? Nebylo by jednodušší použít něco na způsob alternátoru pro vertikální vodní turbíny, čímž by se zároveň řešil setrvačník, a měniče?

    Co je ale třeba ocenit že se jim podařilo dostat tu těžkou technologii dolů, což by mohlo věž odlehčit a omezit délku lopatek a i výšku věže, což by je mohlo učinit přijatelnějšími pro obyvatele oblasti. Dobré je také to že je dolů sveden mechanický výkon, což by mohlo být zajímavé pokud by se dole namontovala kombinace generátorů a výkonného čerpadla, nebo jen čerpadla, což by umožnilo velmi efektivní využití těchto zařízení závlahám, nebo přečerpávání vody k jiným účelům, aniž by to zatěžovalo elektrickou síť.

    • energetik napsal:

      „aniž by to zatěžovalo elektrickou síť“??
      Tak abychom nezatížili „naši“ síť potom by bylo nejlepší mít od špatně regulovaných uhlojaderných zdrojů jen rozvod tlakové páry a každý by měl doma jen malou turbínku. A nebo kompresor u každé elektrárny a rozvod tlakového vzduchu. A nebo transmise, zavěsíme na stožáry s dráty transmisní hřídele, v obloucích budou kardany a odbočkách diferenciální převodovky a každá elektrárna by se připojovala přes variátor a každá domácnost by jen přehodila řemen přes hřídel na ulici a transmise by vedla až do mlýnku na kávu, v panelácích by byla vertikální hřídel ve stoupačce nebo výtahové šachtě , jo to by mohlo „naši“ síti pomoct. To je „správná“ cesta pokroku.

      Omezovaní připojování zdrojů které musí umět velmi rychlou primární regulaci v celém rozsahu výkonu je nesmysl, těch může být v síti nekonečno, síť tak jen získá na tvrdosti.

      • energetik napsal:

        Bylo by ale zajímavé sledovat co na to naši „nezávislí“ úředníci na ERÚ a podobně, jak by zdanili a vymysleli licencování výroby a distribuci mechanické (nebo tlakového vzduchu, vody) energie a kolik takzvaně „nezávislých regulátorů“ darmožroutů a budižkničemů by se na tom chtělo přiživovat podobně jako na elektrické energii.

      • C napsal:

        Myslím že jste mne zcela nepochopil. Pokud máme takto konstruovaný větrný motor, kde je opravdu transmisí sveden výkon k patě, kde je teprve umístěn generátor, pak pokud je tento motor na vhodném místě, je využití elektrického přenosu výkonu zbytečné.

        Vezměme si například oblast velkých jezer v Severní Americe, pokud by tam někdo řešil závlahy, tak s tímto zařízením může krom výroby elektřiny čerpat i nemalý objem vody. Přenášet výkon elektricky by totiž v těchto případech znamenalo zbytečné ztráty, pokud řeknu že generátor má n 0.98, transformátor má 0.97, přenos necháme 1, druhé trafo má třeba 0.97 a motor v čerpací stanici má 0.95, pak jsme na nějakých 88 % výkonu získaného z větru. Navíc se takto vyhnete komplikacím a poplatkům, které by takto mohly nastat. A podobná situace může být i u velkých světových řek.

        Bude zajímavé sledovat jak se změní přístup obyvatelstva, plně chápu že nikdo nechce za domem něco co má na výšku možná i 200m od paty po špičku listu v nejvyšším bodě, ale toto má rotor i věž menší, nebo to je alespoň v materiálech, výškově to bude asi jen nějakých 126m, asi 150m u té vyšší věže, což je už dost velký rozdíl proti v současnosti nejvýkonnějším elektrárnám. Rozměrově se tak vracíme do období 2000-2010, což by mohlo být pro lidi přijatelnější.

        Ovšem to také ponese jisté problémy, už jen skupina pěti elektráren si řekne o přípojku na zhruba 50MW, což asi už do 22kV nepůjde jen tak připojit, takže se bude muset najít způsob jak efektivně připojovat zařízení do sítě 110kV tak aby to nevyžadovalo stavbu desítek nových rozvoden.

        • Jan Veselý napsal:

          V případě čerpání vody nehraje menší ztráta účinnosti až takovou roli. Naprosto zásadní budou problémy s poruchovostí a údržbou, tam mechanické převody nemají proti elektrice nejmenší šanci.

          • C napsal:

            Jenomže už tam stejně podle tohoto konceptu jsou, tak je škoda je nevyužít. Ona VtE se bez převodovky, nebo měniče neobejde, na asynchronní generátor je to už moc velké zařízení, řekl bych.

            Co se týče účinnosti, tak se oficiálně snažíme ji mít co nejlepší a pak jsme schopní takto jednoduše „zahodit“ 12 % energie, to mi nepřijde jako ideální, na druhou stranu je to jeden specifický případ, takže je to asi jedno, to by se pak dalo opravdu uvažovat jako to udělal energetik, takové řešení by bylo absurdní.

    • Martin Pácalt napsal:

      Pro stožár větrné elektrárny má rozhodující vliv dynamické boční zatížení, vzpěrný tlak má samozřejmě také vliv, ale už je marginální. Tím chci říct, že tíha strojovny nahoře a její přesun dolů nemá velký efekt na úsporu průřezu stožáru. Naopak , těžká strojovna dokonce může stabilizovat rotor a horní část stožáru před vibracemi.

      • Jan Veselý napsal:

        Vibrace a hluk jsou ztráty energie způsobené nedokonalostmi v konstrukci, je třeba dále pokračovat ve zdokonalování aerodynamických vlastnosti lopatek turbín.

        • Martin Pácalt napsal:

          Já jsem mě na mysli problém, který u nás nastal na vysílači Ještěd. Vysílač žádné pohyblivé části neměl a přesto se vibrace , resp. rozkmit při silném větru zvětšoval a rychlořešením tehdy bylo , že si tam pan architekt Hubáček vylezl a rozkmit ustal. Pochopitelně tam nestojí na šprušlích dodnes a místo něj tam je stacionární těžítko v ekvivalentu dospělé osoby. Ale to jen na okraj. Vibrace od stroje a spol. je věc jiná.

  2. mykanec napsal:

    No, nevím, možná jsem něco špatně pochopil.
    Kdysi jsem četl, že nejoptimálnější počet listů u fofrníku jsou tři.
    Pokud dáme dvě třílisté vrtule na společnou hřídel těsně za sebou, tak vlastně vytvoříme vrtuli šestilistou, čili ne úplně efektivní.
    Dále vložení každého převodu mezi vrtuli a generátor klade nemalý odpor a snižuje výtěžnost procesu.
    Hmota hřídelí které je nutno roztáčet bude jistě nemalá.
    Pletu se někde ve svých úvahách?

    • C napsal:

      Jak jsem se díval, tak se ke třem listům došlo jako kompromisu mezi cenou, hlukem a nějakými dalšími věcmi, spíš než s čím jiným. Například s rostoucím počtem lopatek klesá rychlost rotoru, hlučnost, ale i síla potřebná k roztočení. Dneska se dělají mnohem delší lopatky než nějakých 48m, takže možná cena klesla natolik že se to vyplatí.

      • Vinkler napsal:

        Neviděl jsem aerodynamický výpočet, ale problém počtu listů je spíše v upevnění než v počtu. Z hlediska využití energie je lépe více listů hustěji, ale upevnit 6 listů na 1 hřídel bere místo v hlavici. Řešení 2 hlavice za sebou zvyšuje opakovatelnost součástí, šetří místem …. Nerozumím moc důvodu převádění energie dolů. Asi se už do gondoly nevejde převodovka s generátorem. 100 m hřídel? Něco za něco.

        • NN napsal:

          1) Rated speed power při 16,7 m/s není moc pěkná hodnota, bývává to kolem 13 m/s.
          2)Infrahluk. Kdys vyšla studie o infrahluku (podepsán někdo z MIT), podle ní byl velký rozdíl mezi konstrukcemi s vrtulí po větru a proti větru. Po větru produkovaly výrazně více. Tady vlastně jedna po větru je.
          3)Asi to není ekvivalentní s jednou vrtulí o 6 listech. Zkoušeli či uvažovali protiběžný režim? (Analogie s jedním ruským letadlem).

    • NN napsal:

      Samotná setrvačnost hřídelí přímo do ztrát nevstupuje(jen to hraje roli na začátku a na konci), převody jistě ano. Ale ty mohou být různých kvalit v tomto směru.

  3. mykanec napsal:

    Doporučuji úplně čerstvý (01.09.2017) obsažný článek pana Wagnera
    http://www.osel.cz/9535-vetrne-elektrarny-vcera-dnes-a-zitra.html
    týkající se fofrníků v celé jejich kráse a problematice.

    • Jan Veselý napsal:

      Doporučuji ještě čerstvější (02.09.2017) článek Břetislava Koče o environmentálních dopadech větrných elektráren.
      Nejvíce mě zaujalo, že větrné elektrárny budí u lidí mnohem větší odpor před stavbou než když už stojí. Vysvětluji si to jako klasický strach ze změny.

      • mykanec napsal:

        Odporu ze strany lidí se vůbec nedivím, krajinu to dokáže zohavit dokonale. Zajímalo by mne, jaké argumenty se používají k „přemluvení“ odpůrců.
        Mám kliku, že bydlím v sídlišti na jihu Brna — tady nám snad takovou hrůzu nepostaví (a naštěstí tu až na malé výjimky nefouká vítr).
        To bych se raději přestěhoval k Dukovanské elektrárně.

        • Jan Veselý napsal:

          Mám zprostředkovanou zkušenost z obce nedaleko mého bydliště. Obec dostává od provozovatele za 2MW vrtuli 200 000 Kč/rok. Hned je MNOHEM hezčí. Místní se na ní koukají a slyší cink-cink jak přibývají prachy v obecní pokladně. A z vrtule se stala místní atrakce a cíl nedělních procházek.

          • mykanec napsal:

            Smutné, leč silně pravděpodobné    🙁
            Lidi jsou prodejné čubky. (bývá to vidět i u voleb)

          • Milan Vaněček napsal:

            Pane Mykanec tu Vaši poznámku nechápu. Co je na tom špatného? Mají z toho peníze všichni občané dané obce a po cca 20 letech to mohou ukončit. Jo kdyby šlo o povolení nějakého chemického provozu, který ohrožuje zdraví obyvatel, tak bych to chápal. A vůbec nejhorší je když se nechá obec uplatit na úložiště jaderného odpadu. To je tam totiž navždy.

          • C napsal:

            Pane Mykanče,
            co je špatného na tom že obec takto využije zdroj na svém území? Myslíte že kdyby to nechali bez elektrárny a dali tam stánek s malinovkou a párky, tak že to vynese 200k/rok? Je to podobné jako když se těží ropa, plyn, nebo něco jiného, firmy se s obcí takto dohodnou že tato bude trpět jejich zařízení na svém území a na oplátku za to dostane peníze. Nevím teď přesně ve které obci, možná v Dambořicích, jsou ty poplatky za trpění ropných vrtů tak vysoké že si žijí jak v malém kuvajtu, minimální obecní daň, popelnice zdarma… Vy byste to nechtěl?

            Toto myslí ani jiné odvětví nedělají, možná občas nějaké jednorázové akce, ale nevzpomínám si že bych v našem městském rozpočtu viděl položku příspěvek průmyslu, nebo podobně a to tu máme dvě poněkud nebezpeční chemičky. Jedna s fosforem, dodnes není stará zátěž zlikvidovaná, ale to má řešit stát za jehož vlastnictví vznikla, druhá používá Isokyanáty, při špatné konstelaci by z toho byl dost problém. Jenže jsou tu historicky a nikdo s tím nic nenadělá, nebo nechce dělat.

            To je problém přístupu kdy se všichni opičí co všechno fabrice dovolí místo toho aby use udělaly podmínky aby se o místo přetahoval průmysl, což je podmínkou k tomu aby z toho obyvatelé něco měli. Tady jde samo, obec má vzácný statek, někdo jej chce využít, pokud zaplatí dost, tak jej může využít, obec má příjem. Pokud to končí v obecní kase, je to myslím win-win.

          • NN napsal:

            Mne by zajímaly individuální žaloby o kompenzaci snížení tržní hodnoty nemovitostí v okolí větrných elektráren. Bez záruky: nějaká britská asociace RK měla tvrdit, že dojde ke snížení o 1/3. Ale každá lokalita se nejdřív musí vidět. Světově velice známý případ Trump vs. Vatenfall – snížení hodnoty golfové hřiště ve Skotsku: pre-prezident neuspěl. Nejsem právník, ale zdá se mi, že je irelevantní v tomto směru, jestli provozovatel něco cáluje do obecní kasy.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *