Energetyka wiatrowa jest jednym z najlepiej rozwijających się i najbardziej perspektywicznych zamienników dla paliw kopalnych.

Moce zainstalowane w tym sektorze ciągle rosną, a projektanci dążą do regularnego obniżania kosztów inwestycyjnych. W ciągu ostatniego ćwierćwiecza stawiano na trójpłatowe wirniki dla turbin wiatrowych. Zastosowanie dwupłatowych wirników, może się przyczynić do obniżenia kosztów produkcji energii z elektrowni wiatrowych tak, jak to miało miejsce w Chinach.

 
Kilka dużych farm wiatrowych testuje już takie rozwiązanie. Jest to inżynierskie wyzwanie, mogące znacznie poprawić ekonomikę morskiej energetyki wiatrowej. Szacuje się, iż dwupłatowa turbina wiatrowa może kosztować nawet 20% mniej niż trójpłatowa, zachowując produkcję energii elektrycznej na tym samym poziomie co obecnie wykorzystywane turbiny. Ming Yang Wind Power, dziewiąty co do wielkości producent turbin wiatrowych na świecie, ogłosił niedawno projekt wybudowania 6MW instalacji zbudowanej z dwupłatowych turbin w Chinach, która wygeneruje tyle energii ile generują największe komercyjne turbiny offshore. W przyszłym roku, ta sama firma planuje podobną inwestycję na morzu terytorialnym Norwegii.

Morska energetyka wiatrowa cechuje się stabilniejszą, niż instalacje lądowe produkcją energii, ale kosztuje prawie dwukrotnie więcej. Dwupłatowe turbiny kosztują mniej, ponieważ do ich budowy potrzeba mniej materiałów. Redukcja liczby płatów sprawia, że wirnik jest lżejszy. Umożliwia to umieszczenie wirnika na zawietrznej stronie wieży (turbiny down-wind). Konwencjonalne wirniki wykorzystywanych obecnie turbin są umieszczane na stronie nawietrznej (turbiny up-wind). Wykorzystanie lekkich i elastycznych materiałów przekłada się na dalsze oszczędności surowców potrzebnych do budowy przekładni turbiny, wieży i fundamentu. Średnica wirnika 140m, skrzynia biegów i generator 6MW firmy Ming Yang waży zaledwie 308 ton, czyli o ok. 40 ton mniej, niż konwencjonalna 6MW turbina. Dwupłatowe wirniki są również łatwiejsze w montażu. Morskie wirniki trójpłatowe montowane są na miejscu, a te nowej generacji mogą być montowane na turbinach jeszcze na lądzie i transportowane w całości na miejsce pracy. Gotowy pakiet jest dużo wygodniejszy w transporcie.

Turbiny dwupłatowe wykorzystywane w przeszłości miały kilka problemów, z powodu których zostały wycofane z produkcji. Obracały się one dużo szybciej niż wirniki trójpłatowe. W takiej sytuacji elastyczne płaty odginały się i uderzały w wieże turbin. Po kilka latach badań projektanci zapewniają, że dopracowano technologię utrzymywania łopat w określonej pozycji niezależnie od warunków pracy. W 2009 roku, projektant turbin wiatrowych Peter Jamieson wraz z firmą Garrad Hassan & Partners z Glasgow przedstawili rozwiązanie konstrukcyjne umożliwiające kontrolowane hamowania wirnika w sytuacji ryzyka kolizji płata z wieżą turbiny.

Jedynym problemem w popularyzacji turbin z wirnikami dwupłatowymi będą zapewne społeczności lokalne. Wizualnie bowiem, wirniki z dwiema łopatami nie są tak atrakcyjne jak te trójpłatowe. Wirniki trójpłatowe zostały specjalnie opracowane i wyliczone, by nie raziły nieproporcjonalnymi wymiarami. Wysokość wieży i średnica wirnika jest dobierana w ściśle określonych proporcjach. Miejmy zatem nadzieję, że projektanci wirników dwupłatowych z tym problemem również sobie poradzą.

Źródło: Technology Review www.technologyreview.com