Ветряная турбина с двумя лопастями оказалась куда эффективнее обычной: в чем ее секрет

Прототип ветряка был разработан на безе 3,6-мегаваттной турбины Game Changer z Envision, испытанной в Дании в 2012 году. Инженеры добавили высокоскоростной индукционный генератор с двойным питанием, модульные компоненты гондолы, облегчили конструкцию, пишет interestingengineering.com.

Envision решила проблему чрезмерной вибрации и дисбаланса нагрузки, которая ранее мешала нормальной работе двухлопастных ветрогенераторов, утверждают в компании.

Хотя компания не раскрывает подробности, данные из открытых источников показывают, что современная система управления способна поддерживать быстро вращающийся двухлопастной ротор в пределах, установленных современными стандартами электросети, по крутящему моменту и качеству электроэнергии, — на что мало кто из коммерческих разработчиков мог бы рассчитывать 15 лет назад.

Что еще могут ветряки с двумя лопастями

Аэродинамические исследования показывают, что, хотя переход с одной на две лопасти повышает эффективность примерно на 6%, добавление третьей лопасти обычно дает лишь 3% прироста.

По данным NREL, эти дополнительные расходы имеют значение, поскольку затраты на баланс системы (BOS) составляют примерно 30% капитальных затрат, необходимых для установки наземной ветроэлектростанции, включая получение разрешений, оплату труда, материалы, фундамент, электрическую инфраструктуру и установку мачт.

Отказ от одной композитной лопасти не сократит этот показатель в одночасье. Тем не менее, это сокращает как расходы на материалы, так и количество крупногабаритных грузов, которые необходимо перевозить по сельским дорогам или горным перевалам, что усложняет логистику.

Аэродинамические потери также представляются приемлемыми. Опубликованные данные показывают, что ротор Envision, работающий с более высокой скоростью вращения благодаря меньшей массе, может собирать столько же энергии с площади ометаемой поверхности, сколько и обычные трехлопастные ветрогенераторы.

Если эта производительность будет масштабирована до многотурбинных установок, разработчики проектов в регионах со сложной логистикой или просто стремящиеся сократить капитальные затраты, могут рассматривать двухлопастные ветряки как жизнеспособную альтернативу, а не как диковинку.