مقالات

توربین بادی

Posted On خرداد ۲۱, ۱۳۹۵ at ۵:۵۳ ب.ظ by / No Comments

نسل جدید فناوری توربین های بادی : اینولکس (افزایش سرعت باد)

6{مطالب از سایت‌‌های sheerwind.com وsheerwindiran.com و ارائه ‌های کارگاهآموزشی دهمین همایش بین‌المللی انرژی‌ ، چهارشنبه ۵ شهریور۹۳، خلاصه‌ و نقل شده‌اند}

۶ برابر تولید بیشتر برق نسبت به‌ توربین ‌های بادی متعارف، ۷۵۰ دلار بر کیلووات هزینه‌ سرمایه‌گذاری اولیه، (کمتر از نصف هزینه‌ اقتصادی ترین نمونه ‌های موجود) و دو سنت یا حدود ۶۰۰ ریال، هزینه‌ هر کیلووات‌ساعت

اینولکس، توسط آقای دکتر داریوش اعلایی و تیم همکارش در شرکت “شیرویند” امریکا اختراع و بهره بردارى شده‌ است .مولدهای سنتی از سیستم‌های ژنراتور توربین بسیار حجیم و ابرپروانه‌ها بر بالای یک برج استفاده‌ میکنند. اما تکنولوژی جدید تجهیزات توربین و پروانه را به‌ سطح زمین می آورد و گیربکس را حذف میکند.

در این‌ تکنولوژی باد و حتی نسیم باد را از طریق یک قیف ورودیِ بالاتر از سطح زمین جذب شده و از طریق یک مسیر1-1-sheerwind مخروطی شکل که به صورت طبیعی جریان آنرا سرعت می بخشد و حین هدایت به سمت یک ژنراتور نصب شده در سطح زمین، برای‌ افزایش سرعت (velocity) فشرده می‌شود. به‌طور خلاصه‌ سرعت باد افزایش می‌یابد و در نهایت برق تولید می‌شود .جذب‌، افزایش سرعت، متمرکزکردن؛ ماهیت کار شیرویند را وصف می‌کند. ارزانی، امنیت و تمیزی این‌ تکنولوژی، دست کمی از یک انقلاب ندارد.

این توربین به یک چهارم سرعت باد نسبت به توربین‌های بادی سنتی برای تولید برق نیاز دارد، ایمنی کامل در مراحل استفاده، نداشتن آلودگی صوتی و زیست محیطی و هرگونه قسمت گرداننده در بالای دکل از دیگر مشخصات این سامانه نوین تأمین انرژی سبز است .هزینه تولید برق از روش اینولکس را بسیار ارزان‌تر از توربین‌های بادی سنتی است . این توربین قابل رقابت با مولدهای سوخت‌ فسیلی است‌.

قابلیت تولید انرژی برق اینولکس در مقایسه با توربین‌های بادی معمولی حدود ۶ برابر است، کارکرد در سرعت پایین باد، احداث در مساحتی کمتر از ۱۰ درصد و ارتفاعات پایین‌تر و همچنین ۵۰ درصد پایین‌تر بودن هزینه‌های تعمیر، نگهداری و سرمایه گذاری اولیه از جمله مزایای این فناوری است .

طراحی مولد ۲۵ مگاواتی توسط تنها یک برج از این توربین، انجام شده‌ و در آینده اجرایی می‌شود.

پائین آوردن جریان هوا از بالای برج به سطح زمین تولید نیروی بسیار بیشتری را بوسیله پروانه های بسیار کوچکتر توربین امکان پذیر می نماید. این حالت همچنین شبکه‌بندی را ممکن می سازد، یعنی به برج‌های متعدد اجازه می‌دهد انرژی را به سمت یک ژنراتور هدایت کنند. دستگاه تقریبا ۵۰% کوچکتر از برجهای بادی سنتی است و از توربین‌های سطح زمین که پروانه‌های آنها ۸۴% کوچکترند، استفاده‌ می‌نماید. از آنجاکه ژنراتورهای کمتری مورد نیاز است، هزینه‌های تجهیزات و نگهداری کم می‌شود. مهم تر آنکه خروجی انرژی بیشتر است.

1-sheerwind

اینولاکس مقیاس‌پذیر است یعنی به طور یکسان برای استفاده در مزارع بزرگ بادی یا محیط های کوچک تولید نیرو مناسب است. اینولاکس در مقایسه با سیستم های کنونی در سرعت های (speed)بسیار پایینترِ باد، تولید نیرو می کند، یعنی ازنظر جغرافیایی دامنه استفاده بسیار وسیع تری خواهد داشت.

 

3

 

آزمون ارزیابی تکنولوژی

تکنولوژی اینولاکس توسط یک هیئت مشورتی فنی؛ متشکل از متخصصان آژانس‌ها و دانشگاه‌های تحقیقاتی؛ بازبینی و تائید شده است. نمونه‌های اولیه تحت شرایط کنترل شده آزمایشگاهی تست و نتایج تست برای‌ ساخت و تایید مدل‌های دینامیک سیال محاسباتی (CFD) در مقیاس کامل استفاده شدند.

چندین دستگاه برای نمایش تجربی در طول سال ۲۰۱۲ تحت آزمایش میدانی قرار گرفتند. اولین دستگاه با مقیاس کوچک در میدانی نزدیک به تاسیسات شیرویند در چاسکای مینسوتا نصب شد. دستگاه ابزارآلات را برای جمع آوری اطلاعات سرعت (speed) و توان کامل یکپارچه نمود. داده های اولیه سرعت (speed)پیشبینی های مدل CFD را تایید نمود.

یک دستگاه نمونه نمایشی میدانی (نوع تجاری) در مقیاس کامل نیز تکمیل شده است. نتایج آزمون بیش از حد انتظار بوده است.

نتایج تست : اینولاکس به طور بارزی بهتر از توربین های سنتی عمل می کند و قابل رقابت با تولید نیروی برق آبی و گاز طبیعی است.

 

2

 

خلاصه‌ مزایا و قابلیت‌ها:

  • تولید ۶۰۰ درصد انرژی الکتریکی (kWh)بیشتر
  • کار در سرعت های (speed)پایین باد حدود یک مایل در ساعت و در کلاس های باد پایین (کلاس ۱و۲) (توربین‌‌های سنتی به‌ سرعت ۸ مایل بر ساعت یا بیشتر، نیاز دارند)
  • کاهش هزینه سرمایه ای نصب به کمتر از ۷۵۰ دلار در هر کیلووات (مخارج سرمایه‌ای تا ۴۳% کمتر)
  • افزایش ظرفیت تولید انرژی تا ثبت رکورد بالای ۷۲%
  • امکان بهره‌برداری همزمان از سه توربین موازی
  • امکان تعمیر و نگهداری ایمن و سریع توربین‌های سطح زمین، کاهش هزینه های بهره برداری و تعمیر و نگهداری تا ۵۰ درصد کمتر، کاهش مدت از کارافتادگی
  • مقاومت جوی در برابر تغییر شدید دما یا یخ زدگی، و کاهش مدت از کار افتادگی (سرپوشیده بودن پره‌ها)
  • محصور شدن سروصدا و ارتعاش در داخل کانال
  • برطرف شدن مرگ و میر پرندگان، اثرات منفی سروصدا و سوسو زدن نورخورشید که در اثر حرکت پروانه
  • استفاده‌ از مساحت زمین تا ۹۰ درصد کمتر
  • امتیاز زیبایی محیطی، با فرم و شکل کوتاه‌تر و قابل تزئین به‌ شکل درخت
  • عدم تداخل در امواج رادارِ سیستم های هوانوردی و نظامی

sheerwind

چند نکته پراکنده عمدتا از کارگاه؛ نقل به‌ مضمون :

به‌طور متعارف، ۵ تا ۷ سال برای‌ آغاز فروش تکنولوژی جدید، پس از ارائه‌ فناوری طول میکشد. برای‌ این‌ تکنولوژی علاوه بر فروش در امریکا، پس از دو سال، لایسنس نیوزلند و ایران دادهشده‌ است‌. هنوز در ایران درخواست خرید داده‌ نشده است.

از دودکش ‌های بلند تاسیسات تعطیل شده‌، سیلوهای خالی، دودکشها یا بدنه‌های توربین‌های بادی می‌توان برای‌ تغییر کاربری در این‌ روش استفاده‌ کرد.

… به‌جای جذب مقادیری از انرژی بادی که درون پروانههای یک روتور میوزد … خروجی نیروی جریان باد متراکم شده تقریباً به صورت تصاعدی افزایش می یابد.

در روش‌های سنتی، طوفان / هواپیما/ حجم باد از یکدیگر قابل‌ تشخیص نیستند.

تا سه توربین می‌توان به‌ موازات هم حتی روی چرخ می‌توان گذشت. یعنی آن دو هفته تعطیلی تولیدبرق برای‌ تعمیر را ندارند. یکی تعمیر می‌شود. درحالی‌که‌ بقیه کار می‌کنند. در حالت گذاردن سه توربین موازی، قدرت سه برابر نمیشود، حدود ۲٫۲ برابر می‌شود.

پتنت ها از ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۴ ثبت شده‌اند – ۲۵ پتنت به نام دکتر اعلایی ثبت شده‌ است.

در طراحی اولیه نسبت افزایش سرعت ثابت است، شبیه زودپز اگر باد زیاد باشد، با ولو بیرون داده‌ می‌شود.

نمونه‌ مولد ۱٫۸ مگاواتی sheerwind نسبت به‌ انواع سنتی، ۶۴% هزینه‌ تولید برق کمتر دارد، به‌ جای ۸۰ هکتار، ۱۰ هکتار زمین می خواهد، به‌ جای نیاز به‌ سرعت باد ۴٫۵ متر بر ثانیه، با ۰٫۷ متر بر ثانیه (باد آرام) هم کار میکند. سرعت ۳۶ و شعاع ۶ متر دارد. بازگشت سرمایه‌ ۵ سال است.

 ایران می‌تواند اشتباهات دیگر کشورها را در خرید تکنولوژی‌های گران، تکرار نکند

تا سه سال دیگر نوع خانگی‌ ۲ کیلوواتی ساخته می‌شود.

 عمر مفید مجموعه تجهیزات ۲۰ تا ۳۰ سال است.

در کالیفرنیا، زمان تعویض توربین‌های قدیمی رسیده است. به‌طور کلی توربین‌های سنتی را ‌سه ماه در سال به‌ خاطر حجم عبور پرنده ها باید خاموش کنند.

در ساختمان ۴۰ طبقه ۲۰۰ کیلووات می‌توان برق تولید کرد، ضمن اینکه می‌تواند با فیلتراسیون ازطریق جذب بدنه، هوای تمیزتر بیرون بدهد

هماهنگی با سرعت و جهت تصادفی باد در نوع سنتی، خیلی سخت است.

در این‌ تکنولوژی متناسب با سرعت باد و ارتفاع، طراحی تجهیزات را تغییر داده‌ می‌شود.

این‌ تکنولوژی گیربکس (برای افزایش سرعت) نمیخواهد چون سرعت بادی که‌ به‌ پرهها میخورد، بیشتر است.

سازندگان توربین‌های چینی تقریبا همه ورشکست شده‌اند.

خیلی از نیروگاه‌‌‌های بادی امریکا ورشکست شده‌اند از ۱۰۰ شرکت به‌ ۵ شرکت رسیدند، شرکت‌های باقیمانده هم نصف نیروهای خود را اخراج کردند و با یارانه ادامه حیات دادند.

۰

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شما می‌توانید از این دستورات HTML استفاده کنید: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>