Вітроенергетика наступного покоління: перетворення турбін майбутнього

• Автор:
• ім'я автора

  Quantumrun Foresight
• Липень 18, 2022

Короткий огляд

Оскільки світ більше схиляється до енергії вітру, розробляються нові, більші та ефективніші турбіни, що змінює ландшафт відновлюваної енергії. Ця еволюція спричиняє сплеск інвестицій, створення нових робочих місць і технологічний прогрес, зокрема у сфері накопичення енергії та екологічних проектів будівель. Широке впровадження енергії вітру може суттєво вплинути на глобальну енергетичну політику, споживчу практику та екологічні стратегії, знаменуючи суттєву зміну в нашому підході до виробництва та споживання енергії.

Контекст вітроенергетики наступного покоління

Постійний прогрес у вітроенергетичному секторі сприяє будівництву більших вітрових турбін, оскільки вони можуть збирати значно більше електроенергії, ніж їхні менші попередники. Відповідно, конкуруючі плани регулярно оприлюднюються фірмами, які прагнуть будувати все більші турбіни. Наприклад, офшорна вітрова турбіна Haliade-X компанії GE матиме висоту 853 фути та забезпечуватиме на 45 відсотків більше енергії, ніж інші офшорні вітряні турбіни. У Норвегії офшорна система уловлювання вітру може сягати до тисячі футів, але розгортає кілька менших турбін у шаховому порядку, щоб у процесі складання та обслуговування не використовувалося важке обладнання.

Навпаки, нові безлопатеві турбіни, такі як вироблені компанією Vortex Bladeless, прагнуть мінімізувати вартість, технічне обслуговування та вплив вітряних турбін на навколишнє середовище. Kite Power Systems у Сполученому Королівстві також прагнули використовувати повітряних зміїв для використання енергії вітру. Окрема розробка включає вітрові турбіни з вертикальною віссю (VAWT), які використовують більш ефективні двигуни, ніж традиційні горизонтальні вітрові турбіни. VAWT також більш компактні для організації та покращують продуктивність один одного, якщо вони розташовані в сітці. 
 
У Південній Кореї Odin Energy опублікувала концепцію безшумної 12-поверхової вітряної вежі, на кожному поверсі якої є VAWT, що дозволяє виробляти набагато більше електроенергії на одиницю площі, ніж звичайна вітрова турбіна. Верхні вежі можуть досягати більшої швидкості вітру і, таким чином, виробляти до чотирьох разів більше середнього виробництва електроенергії, ніж наземна турбіна. Крім того, вежі можна інтегрувати в існуючі будівлі. 

Руйнівний вплив  

Очікуване зростання глобального попиту на електроенергію, викликане розширенням залежних від електроенергії технологій, таких як електромобілі та кораблі, позиціонує вітроенергетичну галузь як вирішального гравця в енергетичному секторі. Оскільки ці технології стають все більш поширеними, регіони, де є потужність для економічно ефективних установок вітрових установок, ймовірно, побачать сплеск впровадження вітрової енергії. Ця тенденція узгоджується зі зростаючим глобальним наголосом на відмові від вуглецевого палива, що ще більше підвищує актуальність галузі вітроенергетики. Отже, цей зсув може призвести до інновацій у вітроенергетичних технологіях, оскільки потреба в ефективних, великомасштабних енергетичних рішеннях стає все гострішою.

Інтерес інвесторів до вітрової енергетики зростатиме у відповідь на її багатообіцяюче майбутнє. Очікується, що цей приплив капіталу від інвесторів і венчурних капіталістів сприятиме створенню робочих місць і відкриватиме нові комерційні шляхи в ланцюжку створення вартості вітрової енергії. Розширення сектору приносить користь не лише тим, хто безпосередньо задіяний у вітроенергетиці, але й стимулює зростання суміжних галузей, таких як фірми, що займаються виробництвом батарей. Ці компанії стають все більш життєво важливими в екосистемі відновлюваних джерел енергії, враховуючи їхню роль у зберіганні надлишку електроенергії, виробленої вітром, у періоди, коли виробництво низьке або попит високий.

Інтеграція енергії вітру в ширший енергетичний комплекс може означати більше можливостей працевлаштування та доступ до чистіших джерел енергії. Для компаній, особливо в енергетичному та технологічному секторах, це потенційна сфера для диверсифікації та інвестицій. Урядам може знадобитися розглянути політику та стимули для заохочення розвитку вітроенергетичної інфраструктури, вирішуючи як екологічні проблеми, так і зростаючий попит на електроенергію. 

Наслідки вітрових турбін нового покоління

Більш широкі наслідки переходу на установки вітрових турбін наступного покоління можуть включати:

• Локалізовані енергетичні мережі, що з’являються внаслідок переходу від централізованих традиційних енергетичних систем, підвищують стійкість громади та енергетичну незалежність.
• Будівлі дедалі частіше проектуються для генерування власної енергії за допомогою вбудованих вітрових турбін, що призводить до зростання самодостатньої архітектури, що виробляє енергію.
• Будівельні норми розвиваються, щоб заохочувати або вимагати включення відновлюваних джерел енергії, таких як вітрові турбіни, сприяючи більш стійкій будівельній галузі.
• Розширене розміщення вітрових турбін у районах із раніше невідповідною швидкістю вітру, розширення географічного охоплення вітрової енергії.
• Зменшення громадського опору встановленню вітрових турбін, оскільки з’являються нові, менш нав’язливі моделі, що спрощує шлях для проектів відновлюваної енергетики на рівні громади.
• Уряди заохочують розробку більш тихих, менш ефектних вітрових турбін, що призводить до більшого сприйняття громадськістю та більш плавної реалізації політики.
• Покращена увага до технології накопичення акумуляторів, яка доповнює переривчасту енергію вітру, сприяючи розвитку рішень для зберігання енергії.
• Створення робочих місць як у будівництві, так і в обслуговуванні нових вітроенергетичних установок, сприяючи економічному зростанню та диверсифікації робочої сили.
• Більший акцент на програмах навчання та підготовки кадрів у сфері відновлюваної енергетики, які готують робочу силу до майбутнього, де домінуватимуть технології стійкої енергетики.

Питання для розгляду

• Чи вірите ви, що енергія вітру стане домінуючою формою відновлюваної енергії? Або ви вірите, що він побачить більшу частку макрокомбінації відновлюваних джерел енергії?
• Серед систем із величезним діаметром ротора та безлопатевих систем, яка категорія вітрових турбін, на вашу думку, домінуватиме в майбутньому?