Uuden sukupolven tuulivoima: Muuttaa tulevaisuuden turbiineja

• Kirjoittaja:
• tekijän nimi

  Quantumrun Foresight
• Heinäkuu 18, 2022

Havainnon yhteenveto

Maailman kallistuessa enemmän tuulivoimaan kehitetään uusia, suurempia ja tehokkaampia turbiineja, jotka muokkaavat uusiutuvan energian maisemaa. Tämä kehitys lisää investointeja, työpaikkojen luomista ja teknologista kehitystä, erityisesti energian varastoinnissa ja kestävässä rakennussuunnittelussa. Tuulivoiman laaja omaksuminen on omiaan vaikuttamaan merkittävästi maailmanlaajuiseen energiapolitiikkaan, kuluttajakäytäntöihin ja ympäristöstrategioihin, mikä merkitsee keskeistä muutosta energian tuotantoon ja kulutukseen.

Seuraavan sukupolven tuulivoimakonteksti

Tuulivoimasektorin jatkuva kehitys suosii suurempien tuuliturbiinien rakentamista, sillä ne voivat tuottaa huomattavasti enemmän sähköä kuin pienemmät edeltäjänsä. Tämän vuoksi yritykset, jotka pyrkivät rakentamaan yhä suurempia turbiineja, julkistavat säännöllisesti kilpailevia suunnitelmia. Esimerkiksi GE:n offshore Haliade-X -tuuliturbiini on 853 jalkaa korkea ja tarjoaa 45 prosenttia enemmän energiaa kuin muut offshore-tuuliturbiinit. Norjassa offshore-tuulensieppausjärjestelmä voi ulottua jopa tuhat jalkaa, mutta se käyttää useita pienempiä turbiineja porrastetussa kokoonpanossa, jotta kokoonpano- ja huoltoprosessit ovat vapaita raskaasta kalustosta.

Toisaalta uudet lapattomat turbiinit, kuten Vortex Bladelessin valmistamat, pyrkivät minimoimaan tuulivoimaturbiinien kustannukset, ylläpidon ja ympäristövaikutukset. Kite Power Systems Yhdistyneessä kuningaskunnassa on myös pyrkinyt käyttämään leijoja tuulienergian valjastukseen. Erillinen kehityskohde on pystyakseliset tuuliturbiinit (VAWT), jotka käyttävät tehokkaampia moottoreita kuin perinteiset vaakatuuliturbiinit. VAWT:t ovat myös kompakteja järjestämään ja parantamaan toistensa suorituskykyä, kun ne on järjestetty ruudukkoon. 
 
Etelä-Koreassa Odin Energy on julkaissut konseptin hiljaisesta, 12-kerroksisesta tuulitornista, jossa jokaisessa kerroksessa on VAWT, mikä mahdollistaa paljon suuremman sähköntuotannon pinta-alayksikköä kohti kuin perinteinen tuuliturbiini. Ylemmät tornit pääsevät käsiksi korkeampiin tuulennopeuksiin ja tuottavat siten jopa nelinkertaisen keskimääräisen sähköntuotannon maahan asennettavaan turbiiniin verrattuna. Lisäksi tornit voidaan integroida olemassa oleviin rakennuksiin. 

Häiritsevä vaikutus  

Sähköstä riippuvaisten teknologioiden, kuten sähköajoneuvojen ja laivojen, yleistymisen vauhdittaman maailmanlaajuisen sähkön kysynnän odotettu kasvu asettaa tuulivoimateollisuuden keskeiseksi toimijaksi energiasektorilla. Kun nämä tekniikat yleistyvät, tuulivoiman käyttöönotto lisääntyy todennäköisesti alueilla, joilla on kapasiteettia kustannustehokkaiden tuulivoimaloiden asentamiseen. Tämä suuntaus on sopusoinnussa kasvavan maailmanlaajuisen painotuksen kanssa siirtyä pois hiilipohjaisista polttoaineista, mikä vahvistaa entisestään tuulivoimateollisuuden merkitystä. Näin ollen tämä muutos voi johtaa innovaatioihin tuulivoimateknologioissa, kun tarve tehokkaille, laajamittaisille energiaratkaisuille kiristyy.

Sijoittajien kiinnostus tuulivoimateollisuutta kohtaan on kasvussa vastauksena sen lupaavaan tulevaisuuteen. Tämän sijoittajilta ja pääomasijoittajilta tulevan pääoman odotetaan luovan työpaikkoja ja avaavan uusia kaupallisia väyliä tuulienergian arvoketjussa. Alan laajentuminen ei hyödytä vain tuulivoimaan suoraan osallistuvia, vaan se stimuloi myös siihen liittyvien toimialojen, kuten akkuteknologiayritysten, kasvua. Nämä yritykset ovat yhä tärkeämpiä uusiutuvan energian ekosysteemissä, koska ne varastoivat ylimääräistä tuulivoimalla tuotettua sähköä aikoina, jolloin tuotanto on vähäistä tai kysyntä on korkea.

Tuulivoiman integroiminen laajempaan energiavalikoimaan voisi tarkoittaa enemmän työllistymismahdollisuuksia ja puhtaampien energialähteiden saatavuutta. Yrityksille, erityisesti energia- ja teknologia-aloilla, se on potentiaalinen alue monipuolistamiselle ja investoinneille. Hallitukset saattavat joutua harkitsemaan politiikkaa ja kannustimia tuulivoimainfrastruktuurin kehittämisen edistämiseksi sekä ympäristönäkökohtien että sähkön kasvavan kysynnän huomioon ottamiseksi. 

Seuraavan sukupolven tuuliturbiinien vaikutukset

Laajemmat vaikutukset siirtymisellä kohti seuraavan sukupolven tuuliturbiinien asennuksia voivat olla:

• Paikallisia energiaverkkoja syntyy siirtymisen vuoksi keskitetyistä perinteisistä energiajärjestelmistä, mikä lisää yhteisön sietokykyä ja energiariippumattomuutta.
• Rakennukset suunnitellaan yhä enemmän tuottamaan omaa sähköä integroiduilla tuuliturbiineilla, mikä johtaa omavaraisen, energiaa tuottavan arkkitehtuurin nousuun.
• Rakennusmääräykset, joita kehitetään kannustamaan tai vaatimaan uusiutuvien energialähteiden, kuten tuuliturbiinien, sisällyttämistä, mikä edistää kestävämpää rakennusteollisuutta.
• Tuulivoimaloiden käyttöönottoa laajennettiin alueilla, joilla tuulen nopeus oli aiemmin sopimaton, mikä laajentaa tuulienergian maantieteellistä kattavuutta.
• Yleisön vastustus tuuliturbiinien asennuksia kohtaan vähentynyt, kun uudempia, vähemmän häiritseviä malleja tulee saataville, mikä helpottaa yhteisön tason uusiutuvan energian hankkeita.
• Hallitukset kannustavat kehittämään hiljaisempia, visuaalisesti vähemmän vaikuttavia tuuliturbiinien, mikä lisää yleisön hyväksyntää ja sujuvampaa politiikan täytäntöönpanoa.
• Tehostettu keskittyminen akkujen varastointiteknologiaan täydentää ajoittaista tuulivoimaa, mikä edistää energian varastointiratkaisujen kehitystä.
• Työpaikkojen luominen sekä uusien tuulivoimalaitosten rakentamisessa että ylläpidossa edistäen talouskasvua ja työvoiman monipuolistamista.
• Uusiutuvan energian koulutus- ja koulutusohjelmien korostaminen, työvoiman valmistaminen kestävän energiateknologian hallitsemaan tulevaisuuteen.

Pohdittavia kysymyksiä

• Uskotko, että tuulivoimasta tulee hallitseva uusiutuvan energian muoto? Vai uskotko, että se näkee suuremman osuuden uusiutuvien energialähteiden makroyhdistelmästä?
• Minkä luokan tuuliturbiinien uskot hallitsevan tulevaisuutta massiivisten roottorin halkaisijakokojen ja lavattomien järjestelmien välillä?