توربینهای بادی شناور و هوشمند MIT با قابلیت ذخیره سازی انرژی
(برای مواقع عدم وزش باد)
(برای مواقع عدم وزش باد)
انرژی بادی و انرژی خورشیدی به سرعت در سرتاسر دنیا در حال رشد میباشند ولی به دلیل اینکه باد همیشه در حال وزش نیست، باید به دنبال راههای بیشتری برای ذخیره سازی انرژی باشیم. تاکنون، این چالشی بوده است که اصولاً با راهکار هیبرید سازی یا ترکیب تکنولوژیها با آن مقابله شده است. اکنون یک راهکار جدید هوشمندانه توسط محققان MIT ارائه شده است.
در ابتدا، این سیستم ممکن است مانند یک سیستم فرا ساحلی معمولی به نظر برسد. ولی چیزی که یک تفاوت بزرگ ایجاد میکند، در زیر سطح آب وجود دارد. وقتی توربین در حال چرخیدن است و از طرف شبکه تقاضا برای توان وجود دارد، توربینها دقیقاً مانند توربینهای فرا ساحلی عمل میکنند ولی وقتی توربینها در حال چرخش هستند و نیازی به توان آنها نیست، یا وقتی باد نیست ولی نیاز به توان وجود دارد، قضیه کمی جالب میشود:
نکتهٔ کلیدی این ایدهٔ هوشمندانه، جایگذاری یک حوزهٔ عظیم بتنی روی سطح آب و زیر توربین است. هرکدام از این ساختارها، هزاران تن وزن دارند میتوانند هم به عنوان لنگر برای توربین عمل کنند و هم به عنوان یک ذخیره کنندهٔ انرژی توربین.
وقتی توربین بیش از حد نیاز توان تولید میکند، توان برای تحریک یک پمپ که به ساختار زیر آب نصب شده، مورد استفاده قرار میگیرد. این پمپ، آب دریا را از یک حوزهٔ توخالی به قطر ۳۰ متر منتقل میکند. قطر این تانک، حدود اندازهٔ گنبد عمارت پارلمان ایالتی در آمریکا است. سپس، وقتی به توان نیاز است، آب این اجازه را پیدا میکند تا از طریق توربینی که به یک ژنراتور متصل شده، به حوزه باز گردد. بنابراین، الکتریسیتهٔ تولید شده توسط ژنراتور به شبکه باز میگردد.
یک حوزهٔ منفرد ۲۵ متری در عمق ۴۰۰ متری میتواند تا میزان ۶مگاوات ساعت انرژی ذخیره کند؛ بنابراین یک مزرعهٔ بادی فرا ساحلی با صدها یا هزاران توربین مجهز به ساختار مذکور، میتواند به طور بالقوه به اندازهٔ یک نیروگاه برق، انرژی تولید کند. این ساختار میتواند در خشکی ساخته شود و به دریا منتقل شود، یعنی به صرف هزینههای سنگین برای ساخت آن در زیر آب نیازی نیست.
تخمینهای اولیه نشان میدهد که چنین حوزهای میتواند با هزینهای حدود ۱۲ میلیون دلار ساخته و به کار گرفته شود. این میتواند ۶ سنت به ازای ذخیره سازی هر کیلووات ساعت را نتیجه دهد، مقداری که از نظر صنعت برق میتواند برای رشد و ترقی مناسب باشد.
از آنجا که مزرعهٔ بادی باید به شبکه متصل شود، میتواند از منابع اضافی برای انتقال آب استفاده کرد، مانند انرژی خورشیدی.
منبع
http://web.mit.edu
http://ieeexplore.ieee.org
در ابتدا، این سیستم ممکن است مانند یک سیستم فرا ساحلی معمولی به نظر برسد. ولی چیزی که یک تفاوت بزرگ ایجاد میکند، در زیر سطح آب وجود دارد. وقتی توربین در حال چرخیدن است و از طرف شبکه تقاضا برای توان وجود دارد، توربینها دقیقاً مانند توربینهای فرا ساحلی عمل میکنند ولی وقتی توربینها در حال چرخش هستند و نیازی به توان آنها نیست، یا وقتی باد نیست ولی نیاز به توان وجود دارد، قضیه کمی جالب میشود:
نکتهٔ کلیدی این ایدهٔ هوشمندانه، جایگذاری یک حوزهٔ عظیم بتنی روی سطح آب و زیر توربین است. هرکدام از این ساختارها، هزاران تن وزن دارند میتوانند هم به عنوان لنگر برای توربین عمل کنند و هم به عنوان یک ذخیره کنندهٔ انرژی توربین.
وقتی توربین بیش از حد نیاز توان تولید میکند، توان برای تحریک یک پمپ که به ساختار زیر آب نصب شده، مورد استفاده قرار میگیرد. این پمپ، آب دریا را از یک حوزهٔ توخالی به قطر ۳۰ متر منتقل میکند. قطر این تانک، حدود اندازهٔ گنبد عمارت پارلمان ایالتی در آمریکا است. سپس، وقتی به توان نیاز است، آب این اجازه را پیدا میکند تا از طریق توربینی که به یک ژنراتور متصل شده، به حوزه باز گردد. بنابراین، الکتریسیتهٔ تولید شده توسط ژنراتور به شبکه باز میگردد.
یک حوزهٔ منفرد ۲۵ متری در عمق ۴۰۰ متری میتواند تا میزان ۶مگاوات ساعت انرژی ذخیره کند؛ بنابراین یک مزرعهٔ بادی فرا ساحلی با صدها یا هزاران توربین مجهز به ساختار مذکور، میتواند به طور بالقوه به اندازهٔ یک نیروگاه برق، انرژی تولید کند. این ساختار میتواند در خشکی ساخته شود و به دریا منتقل شود، یعنی به صرف هزینههای سنگین برای ساخت آن در زیر آب نیازی نیست.
تخمینهای اولیه نشان میدهد که چنین حوزهای میتواند با هزینهای حدود ۱۲ میلیون دلار ساخته و به کار گرفته شود. این میتواند ۶ سنت به ازای ذخیره سازی هر کیلووات ساعت را نتیجه دهد، مقداری که از نظر صنعت برق میتواند برای رشد و ترقی مناسب باشد.
از آنجا که مزرعهٔ بادی باید به شبکه متصل شود، میتواند از منابع اضافی برای انتقال آب استفاده کرد، مانند انرژی خورشیدی.
منبع
http://web.mit.edu
http://ieeexplore.ieee.org
