ทีมนักวิจัยจีนพัฒนาระบบยึดโยงแผงทุ่นลอยสำหรับโซล่าฟาร์มลอยน้ำนอกชายฝั่งรูปแบบใหม่
ซึ่งจะทนกับกระแสคลื่นสูงนอกชายฝั่งได้สูงถึง 4 เมตรเลยทีเดียว
ปัจจุบันการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังานแสงอาทิตย์เริ่มเข้ามาเป็นกำลังการผลิตที่มีสัดส่วนเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ ทั้งจากปัจจัยด้านราคาและภาวะโลกเดือดที่กำลังเป็นอยู่
โครงการโซล่าฟาร์มทั้งบนบกและลอยน้ำเกิดขึ้นมาอย่างมากมายทั่วโลก และโซล่าฟาร์มลอยน้ำนั้นเริ่มเป็นคำตอบให้กับหลายชาติที่มีพื้นที่การทำโซล่าฟาร์มบนบกจำกัดเพราะปัญหาการใช้พื้นที่ที่ทับซ้อนกับการใช้งานด้านอื่น เช่นการเกษตรหรือพื้นที่อยู่อาศัย
แต่การทำโซล่าฟาร์มลอยน้ำนั้นก็มีข้อจำกัดหลายด้านทั้งเรื่องต้นทุน และการบำรุงรักษารวมถึงความเสี่ยงต่อการเสียหายในกรณีเจอกับสภาพอากาศรุนแรงอย่างเช่น พายุใต้ฝุ่น
หลายหลายรูปแบบของวิธียึดโยงแผงทุ่นลอยสำหรับใช้ติดตั้งแผงโซล่าเซลล์ลอยน้ำ
ดังนั้นระบบยึดโยงแผงทุ่นลอยน้ำจึงจัดได้ว่าเป็นหัวใจสำคัญของการทำโซล่าฟาร์มลอยน้ำ การยึดโยงกันเองของชุดแผงทุ่นลอยต้องทนกับการแสคลื่นและลมได้ ไม่อย่างนั้นก็จะมีสภาพเหมือนอย่างในรูปเปิดของบทความนี้เมื่อต้องเจอกับพายุคลื่นลมแรง
รวมถึงหากสามารถพัฒนาระบบยึดโยงแผงทุ่นลอยที่สามารถทนคลื่นพายุระดับใต้ฝุ่นได้ก็จะสามารถเพิ่มศักยภาพการทำโซล่าฟาร์มนอกชายฝั่งได้มากทีเดียว ซึ่งปัจจุบันเริ่มมีการทำโซล่าฟาร์มนอกชายฝั่งกันแล้วในหลายประเทศ แต่ก็ต้องมีการพิจารณาพื้นที่ที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงคลื่นลมแรง
ซึ่งทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเจียงซูในประเทศจีนก็ได้ทำการวิจัยและพัฒนาระบบยึดโยงแผงทุ่นลอยน้ำที่สามารถทนคลื่นสูงได้กว่า 4 เมตร
แนวคลื่นที่เข้าปะทะในทิศทางต่าง ๆ รอบตัวเรือ ไล่จาก หัวเรือ กาบเรือ และท้ายเรือ
โดยจากการทดลองและทำแบบจำลองในคอมพิวเตอร์ทีมนักวิจัยพบว่าแนวคลื่นที่วิ่งเข้ากระทบแผงทุ่นลอยน้ำนั้นมีผลต่อแรงที่กระทำต่อระบบยึดโยงแผงแตกต่างกัน โดยแนวคลื่นในลักษณะที่วิ่งเข้าปะทะด้านข้างของแผงทุ่นลอยส่งผลให้เกิดแรงกระแทกสูงสุด
ซึ่งมีความคล้ายคลึงกับเวลาคลื่นปะทะเข้ากับกาบเรือ(ข้างตัวเรือ)ก็จะมีโอกาสสูงที่จะทำให้เรือพลิกคว่ำได้ แต่ถ้าคลื่นพุ่งเข้าปะทะหัวเรือเรือก็จะยังโต้คลื่นต่อไปได้ไม่พลิกคว่ำแม้จะเจอคลื่นลูกใหญ่ ซึ่งก็เป็นเทคนิคที่นักเดินเรือใช้ในการเดินเรือท่ามกลางพายุรุนแรงในการคุมทิศทางให้หัวเรือพุ่งเข้าหาลูกคลื่น
ตัวแผงทุ่นลอยน้ำที่ทางทีมวิจัยออกแบบ
เมื่อรู้ว่าคลื่นแนวไหนที่ส่งผลกระทบต่อแผงทุ่นลอยมากที่สุดทีมนักวิจัยก็จะนำมาเป็นข้อมูลในการวิเคราะห์และออกแบบแผงทุ่นลอยที่มีประสิทธิภาพในการทนคลื่นมากที่สุด
โดยแผงทุ่นลอยน้ำที่ทางทีมวิจัยออกแบบจะประกอบด้วยโครงสร้าง 2 ส่วน คือโครงสร้างหลักที่ใช้รองรับแรงคลื่นและโครงสร้างย่อยที่ใช้ติดตั้งแผลโซล่าเซลล์
ซึ่งจากการคำนวนด้วยแบบจำลองในคอมพิวเตอร์และแผงทดสอบที่สร้างขึ้นและนำมาทดสอบในห้องปฏิบัติการ พบว่าแผงทุ่นลอยน้ำที่ทางทีมวิจัยออกแบบสามารถรองรับกระแสคลื่นสูงได้ถึง 4 เมตรอย่างไม่มีปัญหา
หน้าตาแผงทดสอบที่ทีมวิจัยสร้างขึ้นเพื่อทดสอบกับคลื่นจริง
โดยรูปแบบทุ่นลอยที่ทีมวิจัยออกแบบนั้นจะมีความแตกต่างจากแผงทุ่นลอยที่ใช้ในโซล่าฟาร์มลอยน้ำที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน จะมีจำนวนชิ้นส่วนของทุ่นลอยในโครงสร้างหลักของแผงน้อยกว่าและแนวการติดตั้งแผงโซล่าเซลล์นั้นจะไม่ได้หันแผงไปในทิศเดียวกันตลอดทั้งทุ่น
ซึ่งก็อาจจะส่งผลต่อประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้า แต่ก็แลกกับความสามารถในการทนคลื่นลมแรงด้วยต้นทุนของแผงทุ่นลอยที่ต่ำกว่ารูปแบบที่มีใช้อยู่ในปัจจุบัน
นับว่าน่าสนใจครับกับแนวคิดการออกแบบแผงทุ่นลอยสำหรับโซล่าฟาร์มนอกชายฝั่งแบบใหม่นี้ น่าจะช่วยให้กำลังการผลิตไฟฟ้าจากโซล่าฟาร์มลอยน้ำนอกชายฝั่งเพิ่มได้อย่างมากในอนาคตอันใกล้
- 9
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
