ทุ่งกังหันลมแบบใบพัดแนวดิ่งที่ติดตั้งไว้กลางทะเล ความหวังใหม่ของการเปลี่ยนผ่านไปสู่โลกแห่งการใช้พลังงานหมุนเวียน??
ความสูงและขนาดไม่ใหญ่โตมโหฬารเท่ากังหันลมแบบใบพัดแนวนอน
พลังงานหมุนเวียนความหวังในการปลดปล่อยมนุษยชาติจากการใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิส ซึ่งหนึ่งในพลังงานหมุนเวียนที่กำลังได้รับความนิยมและกำลังเติบโตอย่างรวดเร็วก็คือพลังงานลม
โดยทุ่งกังหันลมนอกชายฝั่งนั้นจะมีศักยภาพมากกว่าบนบกแต่ก็มีค่าใช้จ่ายที่สูงตามไปด้วย ซึ่งหนึ่งในปัญหาของทุ่งกังหันลมนอกชายฝั่งก็คือประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าที่ลดลงเมื่อมีการติดตั้งเสากังหันลมชิดติดกันมากเกินไป
แบบจำลองในคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นถึงกระแสลมปั่นป่วนที่ไปลดทอนประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของกังหันลมต้นที่อยู่ด้านหลัง
อันเป็นผลจากกระแสลมปั่นป่วนที่เกิดจากการหมุนของกังหันลมแถวหน้า โดยผลจากแบบจำลองคอมพิวเตอร์พบว่าหากกังหันลมอยู่ติดกันในระยะ 1.65 เท่าของระยะเส้นผ่านศูนย์กลางใบพัดจะทำให้ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของกังหันลมต้นที่อยู่ด้านหลังลดลง 15-20% ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อต้นทุนการผลิตไฟฟ้ามากทีเดียว
โดยถ้าหากจะไม่ให้ได้รับผลกระทบจากกระแสลมจากกังหันลมด้านหน้านั้น กังหันลมต้นถัดไปต้องอยู่ห่างออกไปเป็นระยะกว่า 15-20 เท่าของระยะเส้นผ่านศูนย์กลางใบพัด
แต่สำหรับกังหันลมแบบใบพัดแนวดิ่งนั้นกลับให้ผลตรงกันข้าม โดยถ้าหากอยู่ใกล้กันในระยะที่เหมาะสมแล้วมันจะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าให้กันได้
ทุ่งกังหันลมแบบใบพัดแนวดิ่งกลางทะเลวางติดกันเป็นแพแบบนี้จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตโดยรวม
โดยทีมนักวิจัยจาก Oxford Brookes ได้ใช้แบบจำลองผลคอมพิวเตอร์ในการวิเคราะห์ผลที่เกิดหากติดตั้งกังหันลมแบบใบพัดแนวดิ่งกลางทะเล
ซึ่งพบว่าหากติดตั้งไว้คู่กันโดยมีระยะห่างประมาณ 4 เท่าของระยะเส้นผ่านศูนย์กลางการหมุนของใบพัดมันจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตได้ 15-20% เลยทีเดียว
และเมื่อทำการติดตั้งแบบวางเรียงเยื้องกัน 3 ตัวต่อกัน มันยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าโดยรวมขึ้นอีก 3% ด้วย
ผลการจำลองกระแสลมเมื่อวางกังหันลมในรูปแบบต่าง ๆ กันไป
จากผลการศึกษานี้และด้วยรูปแบบกับโครงสร้างของกังหันลมแบบใบพัดแนวดิ่ง จึงทำให้มันมีแนวโน้มที่จะเหมาะกับการติดตั้งกลางทะเลมากกว่าแบบกังหันลมใบพัดแนวนอนที่ทำกันอยู่ในปัจจุบันเมื่อพิจารณาด้านต้นทุน
ทุ่งกังหันลมนอกชายฝั่งในปัจจุบัน
รวมถึงรูปแบบของทุ่มกังหันลมแบบใบพัดแนวดิ่งที่สามารถติดตั้งโดยวางชิดกันได้มากกว่า และยังมีข้อได้เปรียบกว่ากังหันลมใบพัดแนวนอนเมื่อต้องก่อสร้างกลางทะเลหลายข้อ อาทิเช่น
เปรียบเทียบกังหันลมแบบแนวนอนและแนวดิ่ง
- กังหันลมแบบใบพัดแนวนอนนั้นต้องสร้างเสาสูงเพื่อขึ้นไปรับกระแสลมที่แรงพอทำให้มีต้นทุนโครงสร้างสูงกว่า
- กังหันลมแบบใบพัดแนวนอนมีค่าบำรุงรักษาที่มีมากกว่าเนื่องจากอุปกรณ์ที่มีความซับซ้อนมากกว่า อาทิเช่น ระบบตรวจวัดทิศทางลมและหมุนปรับใบเพื่อให้กินลมได้เต็มที่ (กังหันลมแบบใบแนวดิ่งไม่ต้องมีระบบนี้)
แต่ทั้งนี้สำหรับทุ่งกังหันลมบนบกนั้นยังไงกังหันลมแบบใบพัดแนวนอนก็ยังมีประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าและต้นทุนที่ดีกว่ากังหันลมแบบใบพัดแนวดิ่งอยู่ดี
อนาคตของทุ่งกังหันลมกลางทะเล
ทุ่งกังหันลมแบบใบพัดแนวดิ่งขนาดเล็กแต่วางติดกันเป็นแพ อาจจะมาช่วยให้การเปลี่ยนผ่านไปสู่การใช้พลังงานหมุนเวียนเต็มรูปแบบเป็นไปได้เร็วมากขึ้นก็เป็นได้
ก็คงต้องดูกันต่อไปว่าจะพัฒนาให้มีต้นทุนการผลิตไฟฟ้าที่ถูกกว่าแบบเดิมได้
- 7
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
