Windenergie: hoe werken drijvende windturbines?

© Joshua Bauer, Nrill (detail)

Hoe houd je drijvende windturbines stabiel? | Een illustratie van het National Renewable Energy Laboratory (NREL) toont verschillende onderwaterconstructies die verondersteld worden hun eigen gewicht te gebruiken om drijvende windturbines stabiel te houden. Tot nu toe is er geen optimale oplossing.

Veel blijft onduidelijk. Tot nu toe heeft geen enkel chassisontwerp de overhand gehad om deze platforms stabiel te houden. Soms is het een mast, even lang als de toren zelf, die als tegengewicht onder water fungeert, soms zijn het ankerkabels, soms een drijvend platform van beton – of soms windturbines die op een systeem draaien en dat soort dingen stabiliseren elkaar . Ook GICON Eigen versie ontwikkeld met voorgespannen ankerkabelsdie aan de onderkant constant wordt gehouden door ballastgewichten en dus minder oscilleert in golven.

Ook voor dit montagekabelmateriaal is er geen perfecte oplossing. Walt Musical presenteerde blauwe nylon touwen op de Marine Technology Conference in Houston in 2013. Maar ook staalkabels, die ze verbinden met de zeebodem, worden getest. “We zijn nog steeds op zoek naar de beste materialen”, zegt Christian Nairi.

Wanneer de sterkte van het anker afneemt

Ankertouwen moeten niet alleen veel kunnen weerstaan ​​in het mariene milieu, maar hebben ook invloed op de zeebodem. Wanneer echte snijtanden een drijvend platform op volle zee raken, is het alsof je op een bel slaat, legt professor Nils Gosberg uit, en de trillingen planten zich voort in de golven. Dezelfde trillingen en golfbewegingen belasten de ankers. Als de ankerkabel te lang is, kan deze gaan trillen zoals de snaren van de gitaar, waarbij het ankerpunt regelmatig in de grond wordt getrokken. In het NuLimas-project onderzoeken professor Gosberg en projectcoördinator Christian Wendt van het Leichtweiß Instituut voor Waterbouwkunde (LWI) aan de TU Braunschweig hoe de interactie van golven en torens de zeebodem beïnvloedt. Met simulaties en computertests in het Big Wave kanaal in Hannover Uw consortium moet vragen beantwoorden over of en hoe het ontwerp van de ankers en het systeem moeten worden aangepast aan de betreffende grondsoort.

READ  Leben op dem Mars: Wissenschaft entdeckt überraschenden Grund

De golven zelf werken ook om het anker vast te maken. Wanneer ze langs het wateroppervlak lopen, worden de toppen en dalen van de golven afgedrukt als periodieke drukschommelingen tot aan de zeebodem. Als de grond doorlatend is, stroomt het onder druk staande water er direct weer uit. Maar als de poriën heel fijn zijn en er veel golven zijn, dan werkt deze compensatie niet meer. De druk neemt toe in de poriën en destabiliseert de zeebodem. “Sommige bodems worden als deeg en vloeibaar en kunnen geen ankerkrachten meer overbrengen”, zegt Gosberg, leerstoel hydromechanica, kust- en waterbouwkunde bij LWI.

De kustingenieur is ook bekend met het fenomeen van het vloeibaar maken van de zeebodem van andere componenten in de zee, “zelfs constructies zo groot als golfbrekers zonken in de grond tijdens stormen.” In het slechtste geval kan het hele systeem wegglippen. Dus een offshore windenergiecentrale moet zo stabiel mogelijk zijn via een geschikt ontwerp of uitzettingsvoegen, of de zeebodem moet worden versterkt met stabielere materialen op ankerpunten, zegt Gozsberg. Het doel is om windturbines zo min mogelijk stil te leggen door slecht weer, ruwe zee of harde wind.

Technologie is nog steeds duur

Maar noch de golven, de wind, noch de onrustige zeebodems zijn het grootste probleem. Het grootste obstakel is de winstgevendheid. “Deze dingen zijn erg duur.” Volgens Nairi duurt het 10 tot 15 jaar voordat je winst maakt. Walt Musial van NREL schat dat de fabrieken pas in 2028-2030 winst maken.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *