SeaTwirl – turbine eoliene plutitoare cu ax vertical

Pentru țările cu zone litorale, vântul offshore are potențialul de a furniza o cantitate imensă de energie durabilă. Numai în Marea Britanie, producția de energie eoliană a crescut din 2009 până în 2020 cu 715%. Cu toate acestea, multe turbine offshore sunt proiectate aproape identic cu turbinele amplasate pe uscat, fiind prin urmare mai puțin eficiente și inadaptate mediului marin.

Compania suedeză SeaTwirl a dezvoltat turbine eoliene plutitoare cu ax vertical (VAWT) care s-au dovedit că rezistă la vântul și valurile provocate de uragane. Spre deosebire de turbinele eoliene cu ax orizontal (HAWT) convenționale, care arată ca o moară de vânt, VAWT-urile seamănă cu un cilindru rotitor. Designul SeaTwirl folosește trei lame montate pe un stâlp sprijinit pe un generator inelar static, ancorat de fundul mării. În bătaia vântului, structura lamelară se rotește, iar generatorul produce energie pe care o trimite la țărm printr-un cablu electric.

SeaTwirl susține că acest design nu este doar mai ieftin, ci și mai eficient, deoarece poate folosi vântul care vine din orice direcție. În plus, generatoarele VAWT-urilor sunt instalate la nivelul apei, eliminându-se nevoia de a construi turnuri rezistente și contragreutăți masive sub nivelul apei, astfel reducându-se semnificativ necesarul de materiale și costurile. De asemenea, turbinele VAWT pot fi plasate mult mai aproape una de cealaltă decât în cazul turbinelor tradiționale HAWT, crescând astfel randamentul pe unitatea de suprafață.

În cazul unui parc eolian offshore, comparativ cu turbinele eoliene cu ax orizontal (HAWT), este posibilă plasarea turbinelor eoliene cu ax vertical (VAWT) SeaTwirl mai aproape una de cealaltă și obținerea unei cantități mai mari de energie utilizând aceeași suprafață, datorită efectului mai redus al turbulențelor produse de turbinele din vecinătate.

Cea mai eficientă configurație a fost cea a turbinelor VAWT de diametru redus, adică turbine care sunt mai înalte, dar au un diametru al structurii flotante mai mic, care au atins o densitate de putere de aproape 19MW/km², comparativ cu 2,65MW/km² pentru o configurație tipică HAWT. Posibilitatea de modificare a raportului structural, respectiv a diametrului și înălțimii turbinelor, menținând în același timp constantă suprafața ocupată de turbine, este o caracteristică unică a VAWT și un avantaj al sistemelor SeaTwirl.

„În multe țări există discuții de a crește densitatea de putere a fermelor eoliene offshore pentru a se evita construirea în zone de protecție ecologică. Turbinele SeaTwirl pot fi amplasate sub formă de parcuri eoliene foarte dense, fără a se pierde eficiența din cauza turbulențelor [generate de turbinele prea apropiate]”, spune Peter Laurits, CEO al SeaTwirl.

În anul 2015, compania a instalat în largul coastelor Suediei o versiune de testare a VAWT de 30 de kilowați, numită S1, iar acum se pregătește să construiască o versiune de 1 megawatt, S2. Recent, compania a încheiat un parteneriat cu furnizorul de tehnologii Westcon pentru a construi și a implementa primul S2 în largul coastelor Norvegiei.

71% din suprafața Pământului este acoperită de mări și oceane, 92% din mediul marin având o adâncime de peste 200 de metri. Spre deosebire de turbinele eoliene convenționale, turbinele eoliene plutitoare SeaTwirl pot fi instalate în aceste zone de mare adâncime

Există mult mai multă energie disponibilă în larg decât pe uscat, când viteza vântului se dublează, energia produsă crește de opt ori. Eolianul offshore este mai eficient și mai fiabil. Cercetările arată potențialul de a obține cu 30% mai multă producție eoliană din offshore decât de pe uscat, deoarece vânturile marine sunt cu 5%-10% mai puternice.

Turbinele plutitoare pot fi amplasate la adâncimi mai mari decât turbinele eoliene offshore convenționale (ca regulă generală, turbinele eoliene convenționale nu pot fi amplasate la adâncimi mai mari de 50 de metri din cauza costurilor de construcție). Turbina eoliană plutitoare SeaTwirl oferă o flexibilitate mai mare la construcția unui parc eolian offshore

Energia eoliană offshore permite producerea de energie electrică în apropierea zonelor urbane (adesea localizate pe litoral). Energia produsă local înseamnă pierderi reduse de transport și costuri mai mici de infrastructură

Există un potențial mare de piață pentru energia eoliană offshore. Experții în energie estimează că, *până în 2030*, *7% până la 11% din producția totală de energie electrică din Europa va fi generată de sisteme eoliene offshore. Producția totală estimată este de 86GW în 2030.*

Producția de energie eoliană onshore și offshore este din ce în ce mai mult considerată ca o schimbare semnificativă în domeniul energiei regenerabile. SeaTwirl a dovedit că tehnologia sa funcționează, iar următorul pas este să demonstreze că poate fi rentabilă la scară comercială. După ce primul S2 va fi instalat și dacă va funcționa conform așteptărilor, se va demonstra eficiența și rentabilitatea turbinelor VAWT. Având în vedere că în Marea Britanie prețul de vânzare al energiei eoliene offshore este în prezent de 37,35 de lire sterline pe megawatt-oră, cursa pentru reducerea costurilor de construcție, instalare, operare și întreținere este în plină desfășurare.