Вращение про запас: При поддержке моря
Ветер — вещь ненадежная. А значит, ненадежны и ветряные электростанции, получающие из него энергию. Ветра вообще может не быть, а в моменты максимальной нагрузки, когда лопасти роторов бешено вращаются, все электричество должно отдаваться в сеть. Конечно, его можно запасти в аккумуляторах, но это и дорого, и сопряжено с неизбежными потерями энергии. Новая экспериментальная система SeaTwirl, которая разрабатывается в Швеции, этого недостатка лишена. Избыток энергии в ней запасается на более «худые времена» не в виде электричества, а в форме кинетической энергии.
Вершину системы составляет турбина, вращающаяся вокруг вертикальной оси между парой полых кольцевых трубок, которые связывают ее с нижней частью, которая располагается под поверхностью воды. Вращающаяся ось проходит сквозь полый цилиндр, обеспечивающий плавучесть, и достигает тяжелого балансира, где находится генератор.
В каком бы направлении ни дул ветер, турбина вращается всегда в одну сторону, вращая и ось, причем низкое трение о воду облегчает это вращение даже при слабом ветре. Полученное электричество передается на берег по кабелю. Все, казалось бы, вполне обычно. Но это — лишь в общих чертах; в деталях мы найдем немало интересного.
Достаточно сильный ветер и быстрое вращение увлекает за собой кольца труб, загоняя в них через отверстия воду и увеличивая массу всей вращающейся части. Тяжелея, кольца создают дополнительную центробежную силу и инерцию вращения. И наоборот, когда ветер ослабевает, вода покидает трубы, делая систему легче и облегчая ее работу. Суть происходящего знакома каждому, кто видел выступления фигуристов на коньках: разбрасывая в сторону руки, спортсмен замедляет вращение, а прижимая их к груди, — ускоряет.
Еще в августе авторы проекта завершили сборку первого уменьшенного рабочего прототипа SeaTwirl и начали его испытания в море. В полном же размере ветряк, по планам, должен быть просто огромен, уходя на глубину до 280 м и поднимаясь на 210 м над уровнем моря, при роторе 430-метрового диаметра. Расчеты показывают, что ежегодно каждый такой ветряк сможет производить 39 тыс. МВт*час энергии, а во вращении утяжеленной верхней части будет запасаться до 25 тыс. КВт*ч, чего достаточно для снабжения электричеством в течение одного часа около 8 тыс. домашних хозяйств.
Читайте также о проекте летающих ветряных электростанций: «Энергия из воздуха».
По публикации Gizmag