Американские ученые пересмотрели некоторые фундаментальные основы ветроэнергетики, которые оставались незыблемыми в течение последних 30 лет. Они сделали парадоксальный на первый взгляд вывод: вместо разнесения ветротурбин на большое расстояние и подъема на максимальную высоту нужно ставить ветряки как можно плотнее и ниже.
Кажется, что с появлением огромных ветровых турбин с лопастями длиной более 90 м. ветроэнергетика подошла к своей зрелости, т.е. достигла максимальной эффективности. Однако ученые из Калифорнийского технологического института выяснили, что это не так.
Исследование американских ученых ставит под сомнение тезис о том, что единственный оставшийся ресурс ветроэнергетики - это размещение гигантских ветряков над поверхностью океанов и в горах.
По мнению автора исследования профессора Джона Дабири, энергетики не учли достижений в современных технологиях изготовления ветряков.
Обычные ветровые турбины с гигантскими "пропеллерами" нужно расставлять как можно дальше друг от друга из-за аэродинамического воздействия друг на друга. Таким образом большая часть ветра "пролетает" мимо стены ветряков, а ветровые турбины занимают больше места и требуют сооружения дорогостоящих высотных башен. Между тем энергия ветров на высоте около 10 метров превышает глобальное потребление электроэнергии в несколько раз. Если научиться использовать ее, то проблема строительства высоких дорогостоящих ветряков отпадет.
Специалисты Калифорнийского технологического института разработали особую конструкцию вертикальных ветровых турбин VAWTs, которые можно размещать практически вплотную, в отличие от ветряков с горизонтальной осью лопастей.
VAWTs имеют несколько преимуществ: обеспечивают эффективную работу в турбулентных ветровых потоках, имеют простую конструкцию (без редуктора и устройства поворота лопастей) и меньшую высоту, большую долговечность и простоту обслуживания. Конструкции ветряков с вертикальной осью известны, но они не получили большого распространения поскольку имеют невысокий КПД и эксплуатируются по отдельности.
Американские ученые утверждают, что плотное размещение множества вертикальных турбин компенсирует низкую эффективность преобразования ветра в электричество и позволит сэкономить значительные деньги при равном количестве вырабатываемой энергии.