Ежегодно ветряки убивают до полумиллиона птиц, но ещё больше от них погибает летучих мышей. Губят мышей не только лопасти. Летучие мыши погибают в зонах перепадов давления позади ветрогенераторов. Капилляры мышей быстро расширяются в зонах пониженного давления, и животные погибают от внутреннего кровоизлияния, что не угрожает птицам. Отпугнуть летучих мышей от опасной зоны должны помочь дроны с маячками.

Источник изображения: Tel Aviv University

Специалисты из Израиля разработали светошумовую обвязку для дронов, которая отгоняла бы летучих мышей световыми сигналами и сигналами в ультразвуковом диапазоне, к которому летучие мыши наиболее чувствительны. Просто установить отпугивающее оборудование на мачты генераторов нельзя. Во-первых, летучие мыши к нему привыкают и со временем начинают игнорировать. Во-вторых, таким образом невозможно отпугнуть животных от обширной опасной зоны позади лопастей, которая, к тому же, перемещается по мере смены направления ветра.

Исследователи из Тель-Авивского университета и Университета Хайфы предложили систему, которая может решить обе проблемы: яркие мигающие огни и ультразвуковые импульсы, подаваемые с дронов, которые летают перед турбинами. В ходе первых экспериментов дрон со светошумовыми маячками поднимался на высоту гондолы ветряка — это примерно 100 м, и затем совершал полёты по прямой в обе стороны на отрезке 100 м.

Наблюдения с помощью камер, радаров и лазерных LIDAR’ов подтвердили, что дрон с маячками способен отпугивать летучих мышей. Около 40 % животных начинали избегать полётов на высоте дрона, облетая его заметно выше. На следующем этапе учёные испытают систему отпугивания непосредственно с ветряными турбинами.

Возможно, они смогут подобрать комбинацию света и шума, чтобы отпугнуть ещё больше мышей от полётов вблизи ветряных турбин. Летучие мыши имеют большое значение для уничтожения насекомых-вредителей сельскохозяйственных растений. Без них выращивать овощи, фрукты и злаковые будет вреднее и сложнее.

Французская компания Eolink получила финансовую поддержку для строительства первого в мире демонстратора плавучей ветряной турбины необычной конструкции. Вместо «пропеллера на палочке» предложено построить что-то типа «колеса обозрения» — стойки в виде пирамиды с пропеллером посередине. Разработчик утверждает, что пирамидальное шасси обеспечит значительную экономию материала и недорогое обслуживание — слабое место всех морских ветряков.

Источник изображений: Eolink

Наиболее сильные ветры регистрируются в открытом море, а не на шельфе с малыми глубинами. Если распространять на открытое море привычную для суши и шельфа конструкцию ветряка — длинный шест с горизонтально расположенным ротором, то стоимость материалов для башни, гондолы и противовеса станет заоблачной, и тем стремительнее она будет расти, чем длиннее лопасти и выше башня.

Пирамидальный каркас, напротив, исключает необходимость в большой гондоле-противовесе пропеллера, а две точки опоры повысят износостойкость подшипников. На саму башню даже из четырёх опор, собранных в пирамиду, понадобится меньше материала, чем на одну стойку, к прочности которой будут предъявляться намного большие требования. Наконец, башне из четырёх стоек на квадратной раме с поплавками в четырёх точках потребуется намного меньше подводного балласта для удержания равновесия на водной глади.

Если балласта будет меньше и он не упрётся в мелкое дно, то такую стойку удобно будет обслуживать в доке, а не в открытом море с огромной почасовой арендной платой за морской кран. Отсутствие балласта и хорошая плавучесть также позволит упростить систему ориентации ветрогенераторов по ветру. Повороты башни больше будут не нужны, что дополнительно упростит и удешевит всю конструкцию. Плавучая «трапеция» сама будет поворачиваться для работы под оптимальным к ветру углом чисто в силу законов физики, воле морского течения и силе ветра — тут главное будет правильно закрепить её на дне, чтобы она свободно вращалась вокруг якорного троса.

Некоторое время назад компания Eolink получила гарантии на инвестиции на сумму около $23 млн от испанской компании Acciona Energy и фирмы по управлению проектами Valorem. На эти деньги будет построен 5-МВт прототип, который к 2024 году будет проверен на испытательном полигоне SEM-REV в французских водах Атлантического океана.

Вес прототипа достигнет 1100 т. Диаметр лопастей составит 143 м, а каждая сторона квадратного основания стойки-пирамиды будет достигать 52 м. После испытания компания обещает собрать достаточно данных, чтобы приступить к следующему этапу проекта — созданию 20-МВт «пирамидальной» плавучей морской турбины. Экономия на материалах и обслуживании обещает сделать электрическую энергию, добываемую такими ветряными турбинами, на 20–25 % дешевле, чем у «ветряков на палочках».

Японская энергетическая компания Toda и специалисты Осакского университета разработают проект самого большого в мире плавучего ветрогенератора, сообщает издание Nikkei Asia. Инженеры собираются построить прототип турбины, способной генерировать до 15 МВт электроэнергии. Эксперимент будет проводиться в несколько этапов. К финальному планируется приступить в 2025 году.

Источник изображения: Unsplash / Nicholas Doherty

В 2023 году исследовательская группа разработает проект плавучей турбины большой мощности. Группа состоит из 10 инженеров компании Toda и Осакского университета, специализирующихся на морских ветрогенераторах и морской технике. Ключевая задача этого этапа работы будет заключаться в разработке компьютерных моделей для анализа рисков и нагрузок на плавучую платформу, а также в разборе вопросов, связанных с массовым производством подобных установок и передачей электроэнергии.

В 2024 году инженеры создадут демонстрационную установку плавучей турбины, способную генерировать 10 МВт электроэнергии. А в 2025 году планируется построить ветрогенератор с размахом лопастей примерно 200 метров, что в три раза больше, чем у нынешних аналогичных генерирующих установок. Согласно предварительным прогнозам, такая турбина сможет генерировать 12–15 МВт электроэнергии.

По сравнению со стационарными ветрогенераторами, которые устанавливаются на поверхность морского дна, плавучие турбины обходятся дороже в установке и обслуживании. Этот фактор мешает их широкомасштабному развёртыванию даже в Европе, где за последние годы морская ветроэнергетика получила значительное развитие. Однако отсутствие вокруг Японии мелководных морей делает проект плавучих ветрогенераторов более привлекательным. Согласно оценкам экспертов, потенциал развёртывания плавучих турбин в Японии в три раза выше с точки зрения площади акватории, чем у стационарных морских установок.

Консорциум компаний во главе с Toda эксплуатирует первую коммерческую плавучую турбину рядом с побережьем префектуры Нагасаки. Стоимость одного киловатта добываемой электроэнергии установкой мощностью 2 МВт составляет 36 йен (около $0,26). Чтобы снизить себестоимость генерации электроэнергии ниже 10 йен за киловатт-час и сделать ветрогенераторы конкурентоспособными с тепловыми электростанциями, необходимо значительно увеличить мощность морских турбин.

В минувшие выходные норвежская энергокомпания Equinor, больше известная благодаря проектам в нефтегазовой индустрии, начала вводить в эксплуатацию крупнейшую в мире (по её данным) плавучую ветряную электростанцию, ещё больше турбин начнут работать в конце текущего — начале следующего годов.

Источник изображения: Equinor

Первая турбина в рамках проекта Hywind Tampen, заработала в воскресенье. Хотя речь идёт о возобновляемых источниках энергии, всё добытое электричество будет использоваться исключительно для получения нефти и газа с площадок в Северном море.

Источник изображения: Equinor

Hywind Tampen расположена в 140 км от побережья Норвегии, семь турбин должны заработать до конца 2022 года, установка ещё четырёх должна закончиться в следующем году. После полной реализации проекта его мощность составит 88 МВт.

Источник изображения: Equinor

Помимо Equinor, в проекте принимают участие компании Vår Energi, INPEX Idemitsu, Petoro, Wintershall Dea и OMV. По имеющимся данным, Hywind Tampen обеспечит до 35 % энергии для нефтегазовых разработок Gullfaks и Snorre. Использование возобновляемой энергии позволит снизить углеродный выброс при добыче ископаемого топлива. Впрочем, такой проект всё равно вызывает критику экоактивистов, поскольку углеводороды в итоге вносят основной вклад в загрязнение окружающей среды.

По данным Equinor, турбины Hywind Tampen были установлены на плавучих бетонных основаниях. Одним из преимуществ таких проектов является возможность установки ветрогенераторов в более глубоких водах, чем доступны турбинам с донным креплением.

Источник изображения: Equinor

В 2017 году Equinor уже начала эксплуатацию проекта Hywind Scotland — электростанции мощностью 30 МВт из пяти турбин, которую в Equinor называют первой плавучей ветроэлектростанцией в мире.

С тех пор число подобных решений значительно выросло. Проекты от Шотландии до США и Китая находятся на разной стадии реализации. Известно, что только США намерены довести общий объём поставляемой плавучими ветроэлектростанциями энергии до 15 ГВт уже к 2035 году. К тому же времени в стране планируется снизить себестоимость таких электростанций более чем на 70 %.

В прошлом месяце Китай анонсировал оффшорный проект рекордной мощности, с установкой генераторов на донные основания. Ожидается, что его мощность будет выше, чем у всей энергосистемы Норвегии.

Власти китайского города Чаочжоу в провинции Гуандун сообщили о планах построить оффшорную ветроэлектростанцию мощностью 43,3 ГВт. Работы начнутся до 2025 года и потребуют инвестиций в сотни млрд долларов США. Протяжённость фермы составит 10 км. Созданных мощностей будет достаточно для питания энергией 13 млн домов. Для сравнения, все электростанции Норвегии (преимущественно ГЭС) вырабатывают 31 ГВт.

Источник изображения: Pixabay

За последние несколько лет Китай вышел в лидеры по выработке энергии из возобновляемых источников. Он лидирует как в сфере солнечной, так и ветряной генерации. Это также означает, что самые большие в мире солнечные и ветряные электростанции расположены в этой стране. Например, ветряная электростанция Jiuquan Wind Power — это самый мощный в мире объект такого рода, который вырабатывает 20 ГВт.

На конец прошлого года совокупная мощность наземных и морских ветроэлектростанций в мире достигла 830 ГВт. Свыше половины этой мощности приходится на Китай. За предыдущие пять лет эта страна установила больше оффшорных ветроэнергетических мощностей, чем любая другая страна в мире. Этому способствуют протяжённая береговая линия и рельеф дна. Запланированная к строительству электростанция рядом с Чаочжоу будет располагать ветряными турбинами на удалении от 75 до 185 км от берега, чему способствует рельеф дна в Тайваньском проливе.

Кстати, ещё в начале этого года власти соседней провинции Фуцзянь предложили похожий проект стоимостью $138 млрд, который также включает оффшорные ветрогенераторы мощностью 59 ГВт. Но это неудивительно, Китай располагает запасами ветрогенерации на уровне 25 % от мировых и намерен активно их осваивать, чтобы стать углеродно нейтральной страной к 2060 году.

Компания Aeromine представила уникальные «неподвижные» ветрогенераторы, которые предназначены для установки на крышах зданий. Они потенциально способны производить на 50 % больше энергии, чем солнечные панели сопоставимой стоимости, при этом занимая всего 10 % места, которое бы покрыли солнечные батареи.

Источник изображения: Aeromine

Хотя многие в последнее время делают ставку на солнечную энергию, в некоторых местностях с сильными ветрами гораздо лучше покажут себя безлопастные ветряные турбины. Поэтому детище Университета Хьюстона — компания Aeromine Technologies разработала очень необычный ветрогенератор.

Источник изображения: Aeromine

«Энергокоробы» Aeromine занимают довольно мало места на крышах, хотя их высота может достигать порядка 3 м или даже выше с дополнительным оборудованием. Турбины почти бесшумны и не имеют опасных для эксплуатации на крыше лопастей. Специальные панели, отдалённо похожи на автомобильные спойлеры с отверстиями, расположены по бокам от круглой опоры и создают внутри конструкции область низкого давления, затягивающую воздух, в свою очередь, вращающий внутренний пропеллер диаметром около 91 см, который и приводит в движение вал генератора. При этом для их создания не требуется специальных материалов вроде углеволокна.