Сегодня компания General Electric поделилась некоторыми новыми деталями концепции плавучих ветряных электростанций. Она надеется решить ключевые проблемы этого типа источников энергии с помощью передовых средств управления турбинами, которые она разрабатывает совместно с Glosten, которая в начале этого года анонсировали самую высокую в мире ветряную электростанцию, пусть и стационарную.

theverge.com

GE получила $3 миллиона от Министерства энергетики США в поддержку двухлетнего проекта, который стартовал в прошлом году. Если компания с помощью моделирования и симуляции сможет доказать работоспособность своего изобретения плавучего ветряка, она сможет вместе с партнёрами приступить к созданию прототипа. Сегодня GE раскрыла некоторые подробности о своей плавучей ветряной электростанции. Главная трудность в реализации проекта состоит в том, чтобы не позволить ветряной турбине опрокидываться.

theverge.com

На данном этапе компания работает над объединением 12-МВт турбины и плавучей платформы с автоматизированными средствами управления. Если эти меры будут успешными, плавучая электростанция сможет автоматически стабилизировать себя, не опрокидываясь даже в сильный шторм. Учитывая высокую мощность и компактную платформу, плавучая электростанция нового типа сможет стать более экономически выгодной, чем существующие стационарные образцы.

Чтобы решить проблему, GE планирует уменьшить массу платформы для новой станции на треть, по сравнению с существующими конструкциями, что приведёт к заметному сокращению затрат энергии. Компания использует так называемую «платформу с натяжными опорами», которая будет крепиться к морскому дну посредством регулируемых тросов. Новая технология сможет анализировать волны и порывы ветра в реальном времени и регулировать длину тросов, чтобы обеспечить плавность передвижения платформы по волнам. Стоит отметить, что полноразмерные ветряные электростанции ещё никогда не монтировались на платформах такого типа.

Специалисты отмечают, что плавучие ветряные электростанции существенно превосходят жёстко прикреплённые к морскому дну ветряки. К тому же, они могут располагаться гораздо дальше от берега, не влияют на рельеф дна и не мешают рыболовству, а также не нарушают привычный образ жизни морских птиц.

Ударившие на юге США морозы продемонстрировали уязвимость альтернативной энергетики, но обледенение лопастей генераторов — это лишь одна из проблем, создаваемых погодными условиями. Высокая скорость ветра вынуждает подобные системы приостанавливать выработку электроэнергии из соображений безопасности. Японские специалисты нашли решение этой проблемы.

Источник изображения: Challenergy

Как отмечает издание Nikkei Asian Review, японская компания Challenergy разработала турбины для выработки электроэнергии, которые способны выдерживать скорость ветра до 40 м/с против 25 м/с, присущих традиционным генераторам с лопастной компоновкой. Конструктивно турбины семейства Magnus VAWT имеют следующую особенность — за счёт энергии ветра вращаются не лопасти, а вертикально ориентированные цилиндры, обладающие более высокой динамической стабильностью. Классическое решение с лопастями позволяет безопасно работать в диапазоне скоростей ветра от 4 до 25 м/с, при более высоких вращение останавливается для предотвращения повреждений установки.

Ещё в августе 2020 года компания Challenergy запустила экспериментальную ветряную установку мощностью 10 кВт на одном из японских островов. Срок службы турбины составляет двадцать лет, она позволит снабжать окрестности электроэнергией независимо от внешних источников. Появится подобная энергетическая установка и на Филиппинах, причём её монтаж и приобретение будут частично субсидироваться японским правительством. К коммерческим поставкам турбин японская компания намеревается приступить к концу этого года.

Пока широкому распространению установок Challenergy указанного типа препятствует их высокая цена. Версия мощностью 10 кВт стоит около $188 000. Вырабатываемая ею электроэнергия оказывается в два раза дороже той, что получается при использовании традиционных ветряков. Установки нового типа также имеют ограничения по предельной мощности. Производитель намеревается занять нишу рынка, связанную с обеспечением электроэнергией удалённых островов, которые не подключены к электросетям. В данном случае использование ветряных установок всё равно выгоднее, чем применение дизельных генераторов. Тайфуны часто возникают на островных территориях, поэтому у турбин Challenergy возникает определённое конкурентное преимущество.

В этом году компания рассчитывает продать до двадцати энергетических установок, в следующем оно может быть увеличено до 50–100 штук. К 2025 году Challenergy рассчитывает разработать турбины мощностью 100 кВт, а также плавучую установку мощностью 1000 кВт морского базирования.

В планы Элона Маска и руководства французской энергетической компании Neoen входит по-настоящему грандиозное строительство — сооружение в южной части Австралии источника питания с рекордной ёмкостью. Самая большая на планете система из литий-ионных аккумуляторов примется накапливать электроэнергию, сгенерированную ветроустановками производства Neoen. Прибыв в Аделаиду — административный центр и пятый по величине город австралийского континента — господин Маск подтвердил готовность Tesla участвовать в энергетической программе австралийского правительства и поделился деталями проекта с журналистами.

twitter.com

Согласно предварительному графику, установка системы из аккумуляторных батарей на суммарные 129 МВт·ч будет завершена к декабрю 2017 года. Инициатива финансируется из $550-млн бюджетной программы Министерства природных ресурсов, энергетики и туризма Австралии, львиная доля которой уйдёт на строительство «аккумулятора-рекордсмена». Однако австралийские власти и местные жители имеют теоретические шансы заполучить литий-ионную систему бесплатно. Если после подписания договора специалисты Tesla не сумеют ввести в эксплуатацию батарею с обозначенными параметрами за 100 дней, то все расходы на строительство понесёт предприятие Элона Маска.

«Данная система окажется в три раза мощнее любой подобной установки, существующей на Земле. Реализация проекта, не имеющего аналога, всегда сопряжена с рисками. Будет ли батарея функционировать так, как задумывалось проектировщиками? Думаем, что будет, так как мы уверены в наших технологиях и подходе», — заявил основатель Tesla.

И хотя прежде никто не вводил в эксплуатацию систему подобного уровня, Элон Маск настаивает, чтобы в соглашение между тремя сторонами включили пункт о 100-дневном сроке на строительство батареи и штрафных санкциях за его неисполнение.

twitter.com

Комплекс литий-ионных батарей от Tesla будет ориентирован на ветропарк Neorn Hornsdale, расположенный в 230 км от Аделаиды близ города Джеймстаун. Появление столь масштабной системы обеспечит удалённые районы Южной Австралии своевременным электричеством исключительно из возобновляемых источников. Это позволит как снизить тарифы на ЭЭ, так и решить проблему с перерывами в энергоснабжении, вызванными непостоянством генерируемых ветроагрегатами мощностей из-за нестабильной скорости ветра.

News.com.au

Компания Google, входящая в состав холдинга Alphabet, впервые начнёт получать ветряную энергию из Норвегии в начале сентября.

REUTERS/Regis Duvignau

Ветряная 50-турбинная станция Tellenes общей мощностью 160 МВт, строительство которой вскоре будет завершено, будет крупнейшей ветряной станцией в Норвегии и крупнейшим поставщиком энергии у Google в Европе.

«Мы начнём покупать электроэнергию, как только ветряная электростанция выйдет на полную мощность. Как ожидается, это произойдёт в начале сентября 2017 года», — сообщил представитель Google информационному агентству.

В прошлом году Google подписала контракт сроком на 12 лет на покупку 100 % энергии, вырабатываемой ветряной станцией Tellenes. Компания сообщила, что ветряной энергией будет обеспечиваться один или несколько её центров обработки данных в Европе. У Google в Европе находится четыре ЦОД — в Финляндии, Бельгии, Нидерландах и Ирландии.

REUTERS/Brian Snyder

Представитель разработчика проекта Zephyr Олав Ромметвейт (Olav Rommetveit) заявил, что первая турбина начнёт вырабатывать энергию на следующей неделе, но поставка энергии для Google начнётся позже.

«Поставка для Google начнётся не сразу. У неё есть эксклюзивный контракт на 12 лет, и она начнёт получать электроэнергию в какой-то момент после старта коммерческих операций», — объяснил Ромметвейт. Он добавил, что электричество, произведённое до тех пор, пока станция не заработает на полную мощность, будет продано на бирже электроэнергии Nord Pool.

Датская энергетическая компания Dong Energy, специализирующаяся на разработке и производстве ветроагрегатов, ввела в эксплуатацию на территории Великобритании ветроустановки рекордной мощности. В рамках программы по развитию альтернативных источников энергии британские власти взялись за расширение ветровой электростанции Burbo Bank, размещающейся в Ливерпульском заливе и состоящей из «ветряков» всё той же Dong Energy.

www.offshorewind.biz

В обозначенной акватории было принято решение установить ветрогенераторы, прежде существовавшие лишь в виде экспериментальных образцов. Новые турбины превосходят по мощности своих 10-летних предшественников почти вдвое, что позволяет при схожих затратах на монтаж конструкции, прокладку подводных кабелей и организацию инфраструктуры для подключения к системе получать с каждого агрегата до 8 МВт.

Передовые ветроустановки от Dong Energy привлекают к себе внимание исполинскими размерами, достигая в высоту 195 м. Размер лопасти винта здесь составляет 80 м. Один полный оборот ротора обеспечит электроснабжение небольшого дома при среднестатистических потребностях на протяжении 29 часов.

К тенденции замещения традиционных источников энергии возобновляемыми с каждым годом приобщаются, если так можно сказать, всё больше мировых организаций. И если генерируемой небольшими солнечными электростанциями и ветроустановками мощности недостаточно, чтобы обеспечить непрерывный производственный цикл крупному промышленному предприятию, то снабжать электричеством небольшой аэропорт при должной экономии ресурсов оказалось вполне реальным.

Первым в мире «зелёным» аэропортом, который с недавнего времени полностью перешёл на электроснабжение от альтернативных источников энергии, стал построенный в 2012 году эквадорский аэропорт Сеймур. Его взлётно-посадочная полоса и терминал для пассажиров расположены на острове Бальтра, входящем в состав Галапагосского архипелага.

Открытый для коммерческих перевозок аэропорт, принимающий до 400 тыс. пассажиров ежегодно, получает всё необходимое для его функционирования в штатном режиме электропитание от установленных на прилегающей к нему территории солнечных панелей и трёх ветроагрегатов. Кроме того, питьевую воду, доступную персоналу и прибывшим на остров туристам, получают при помощи опреснительных систем на специально построенном для этих целей заводе.

Аэропорт Сеймур также может похвастаться тем, что после реконструкции он состоит на 80 % из переработанных материалов, которые были использованы при первоначальном строительстве. Взлётно-посадочная полоса была изготовлена без использования асфальта, который заменили на более дружелюбный в экологическом плане материал, а внутри терминала можно встретить обилие бамбуковых элементов и деталей, выполненных из дерева.

Стёкла в оконных проёмах здесь отсутствуют, оставляя внутреннее помещение открытым для здешних порывистых ветров. Также в Сеймуре ради экономии электричества решили отказаться от использования привычной системы кондиционирования воздуха. Единственное место, где установлены кондиционеры — это серверная.

В 2014 году аэропорт получил золотой сертификат LEED Gold, который присваивается Советом по экологическому строительству США за лидерство в энергетике и экологичном дизайне.

В последнее время многие компании, особенно в IT-сфере, уделяют внимание вопросам сокращения зависимости от электроэнергии, получаемой за счёт сжигания топлива. Например, Google сообщила о подписании соглашения с компанией MidAmerican Energy на поставку для $1,5-млрд центра обработки данных в Айове до 407 мегаватт возобновляемой энергии (это покрывает 100% нужд названного ЦОД).

Это уже шестое и самое крупное соглашение поискового гиганта на поставку возобновляемой энергии — всего компания заключила контракты на поставку более 1000 мегаватт. MidAmerican Energy будет поставлять в центр обработки данных Google энергию с нескольких своих ветровых электростанций, включая новую Wind VIII, которая после завершения строительства в следующем году будет состоять из 448 ветрогенераторов.

Поставка энергии из разных источников позволяет удовлетворить постоянные нужды ЦОД в энергии (когда на электростанции в одном регионе ветра нет, он есть в другом регионе). Глава MidAmerican Energy Билл Ферман (Bill Fehrman) называет Google важным и всё более крупным своим клиентом, давно демонстрирующим заинтересованность в поставках возобновляемой энергии. Новое крупное соглашение с Google также позволит компании снизить стоимость вырабатываемой ею возобновляемой энергии.

Штат Айова, как и Орегон, в последнее время стал точкой притяжения для компаний, заинтересованных в строительстве центров обработки данных. Во многом это обусловлено существенными налоговыми льготами и доступом к источниками относительно недорогой возобновляемой энергии. С инвестициями в регионе отметились такие компании, как Google, Facebook* и Microsoft.

* Внесена в перечень общественных объединений и религиозных организаций, в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25.07.2002 № 114-ФЗ «О противодействии экстремистской деятельности».

В планах министерства энергетики Иордании сделать страну лидером по использованию альтернативных источников энергии на Ближнем Востоке. Огромная по площади территория будет выделена под строительство ветроэлектростанций, первых по масштабу в своём роде за время существования государства. По предварительной информации, производство электроэнергии на ветровых установках начнется уже в следующем году, а полноценный запуск всех мощностей может состояться уже в 2015 году.

Номинальная мощность ветропарка, получившего название Tafila Wind Farm, составит 117 МВт. Показатель производимой комплексом ветроустановок электроэнергии за год будет находиться в пределах 400 ГВт·ч.

Согласно ресурсу Business Green, энергетические реформы поспособствуют увеличению общей мощности производимой электроэнергии Иордании на 3%. Но самое главное, что применение альтернативного источника энергии должно компенсировать 235 000 тонн выбросов углекислого газа ежегодно в сравнении с использованием тепловых электростанций.

"Наша страна страдает от отсутствия собственных традиционных источников энергии и обязана решать серьезные проблемы безопасности при поставках импортных энергоносителей. Если проект будет реализован в соответствии с представленным планом, то для нас это станет стимулом поставить акцент на альтернативную энергетику, как приоритетное направление развития", — заявил глава Иорданской Ветроэнергетической Проектной Компании Самер Джудех (Samer Judeh).

По сообщению всё того же Business Green, в 2010 году Иордания приняла закон о возобновляемых источниках энергии. Согласно данному законопроекту, 7% производимой в стране электроэнергии обязано генерироваться из природных источников, а к 2020 году эта цифра должна составить 10%. Можно с уверенностью резюмировать, что строительство ветропарка Tafila Wind Farm заложило фундамент развития альтернативной энергетики и нового направления в энергетической политике Иордании. На реализацию "зеленого" проекта было выделено $290 млн.

Специалисты считают, что как только комплекс ветроустановок заработает на полную силу, то его генерируемая мощность составит 10% от указанной на 2020 год цифры в законопроекте.

Microsoft приобрела Keechi Wind project — 110-МВт ветровую электростанцию в городке Джексборо (Jacksboro) в Техасе. Как говорится в официальном заявлении Microsoft, электроэнергия Keechi Wind project будет использоваться для питания центра обработки данных в Сан-Антонио (San Antonio).

«Приобретая ветровую электростанцию, мы сократим общее количество выбросов, связанных с функционированием объектов Microsoft в этой области, и мы надеемся привлечь дополнительные инвестиции в возобновляемые источники энергии в Техасе», — говорится в заявлении. Впрочем, пока станция не работает, ее запуск намечен на 2014 год. Тогда будет запущено 55 турбин и все, как подчеркивает Microsoft, были произведены на территории США.

В последнее время использование возобновляемых источников энергии для питания ЦОДов становится модным. Google, например, также использует энергию ветра в Оклахоме, а Apple решила сосредоточится на солнечной энергетике. И, как пообещала Microsoft, данная сделка не стает последней, компания продолжит практику подобных приобретений.

Экономика Бразилии быстро растёт, и в ближайшее десятилетие потребности страны в электроэнергии, как ожидается, возрастут на 50%. В настоящее время значительная часть энергии вырабатывают гидроэлектростанции, но серьёзно увеличивать число дамб в стране правительство не желает, и потому обращает внимание на другой изобильный источник энергии — ветер. Пока в стране не много мощных ветряных электростанций, но в ближайшее время ожидается взрывное развитие этого направления.

На значительных просторах Бразилии наблюдаются сильные и постоянные ветры — это отличные условия для установки ветряков. Те же ветряные турбины здесь будут более эффективны, чем во многих других частях света. В настоящее время целью является к 2021 году восполнить 10% потребностей страны в электричестве за счёт ветряной энергии.

Этой энергии хватит, чтобы обеспечить электричеством Сан-Паулу, крупнейший город Южной Америки, в котором проживает порядка 11 миллионов жителей. Представители компании Renova Energia, занимающиеся ветряными турбинами, отмечают, что ветряная энергия хорошо дополнит получаемую от гидроэлектростанций, потому что во время дождя ветры ослабевают, а во время сильных ветров обычно не бывает дождей.

Компания Siemens представила новую модель ветряной электростанции, предназначенную для установки в море недалеко от европейских побережий. Новинка обладает еще большими размерами и мощностью, чем все модели, представленные до этого.

Так, диаметр винта новой ветряной электростанции составляет от 120 до 154 метров. Такая электростанция способна вырабатывать до 6 МВт электроэнергии. Для сравнения, подобные решения уже существуют, но они предназначены для монтажа на суше. Максимальная мощность существующих ветряков составляет 2 МВт. Согласно предварительным договоренностям, в течение 2012-2013 годов вдоль побережий Дании, Германии, Голландии и Великобритании будет установлено около 50 подобных электростанций.

Несмотря на то, что в океане ресурс ветра значительно выше, чем на побережье, установка ветряков в столь агрессивной среде сопряжена с большим числом проблем. В частности, такие установки должны быть значительно легче, из-за чего здесь применяется монтаж лопастей прямо на генератор, а не через передачу. Таким образом специалистам компании удалось существенно снизить массу установки.

Материалы по теме:

• IBM разработала солнечную электростанцию для дата-центров;
• Новые материалы могут изменить принципы работы тепловых электростанций;
• США одобрили 550-мегаваттный «солнечный» проект в Калифорнии.