Language
Country/Area
No result found
Hiệu suất cao và sự đổi mới: Sự khác biệt giữa tuabin Wells và tuabin Hanna là gì?
Với nhu cầu năng lượng tái tạo ngày càng tăng trên toàn cầu, cột nước xoáy (OWC), với tư cách là một thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng mới, đã dần thu hút sự chú ý của mọi người. Những thiết bị này có thể tạo ra năng lượng một cách hiệu quả thông qua sự chuyển động của sóng biển. Với những lợi ích tiềm tàng về môi trường, ngày càng có nhiều công ty bắt đầu thiết kế các thiết bị OWC hiệu quả hơn. Trong số nhiều công nghệ, đặc tính thiết kế và hoạt động của tuabin Wells và tuabin Hanna đã thu hút được sự chú ý rộng rãi.
Cột nước xoáy điều khiển luồng không khí trong không gian kín cùng với thân nước chảy, tạo ra năng lượng có thể sử dụng được.
Các thành phần OWC cơ bản
Các thành phần cốt lõi của thiết bị OWC bao gồm buồng thu và hệ thống chuyển đổi năng lượng (PTO). Thiết kế của hệ thống PTO là yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả của OWC, có thể chuyển đổi luồng khí hai chiều thành năng lượng cần thiết.
Thiết kế hệ thống PTO và tuabin
Hệ thống PTO đóng vai trò quan trọng trong thiết bị OWC. Nó phải được thiết kế để xử lý luồng không khí bên trong và bên ngoài buồng thu và chuyển đổi nó thành điện năng hoặc các dạng năng lượng khác. Tua bin Wells, do Aaron Arthur Wells thiết kế vào những năm 1970, là một cải tiến mang tính đột phá trong loại thiết bị này.
Ưu điểm và nhược điểm của tuabin Wells
Tua bin Wells sử dụng một cánh gió đối xứng, cho phép nó duy trì chuyển động quay theo cùng một hướng khi đối mặt với luồng không khí theo các hướng khác nhau. Thiết kế này giúp tuabin Wells dễ bảo trì và tiết kiệm chi phí, tuy nhiên nó tạo ra lực cản lớn hơn ở tốc độ dòng khí cao do góc tấn công lớn của cánh máy bay, ảnh hưởng đến hiệu quả.
Tua bin giếng có hiệu suất tối ưu ở tốc độ luồng khí thấp, nhưng hiệu suất của chúng bị ảnh hưởng ở tốc độ luồng khí nhanh hơn.
Đổi mới tuabin Hanna
Năm 2009, tuabin Hanna do nhà hoạt động môi trường John Clark Hanna thiết kế, là một cải tiến của tuabin Wells. Thiết kế tuabin Hanna sử dụng cánh quạt đôi với cánh máy bay không đối xứng và có góc tấn thấp, cho phép nó duy trì hiệu suất cao trong các điều kiện vận hành khác nhau.
So với tuabin Wells, tuabin Hanna có khả năng chống nhiễu tốt hơn trong quá trình vận hành, có mô-men xoắn lớn hơn và cửa sổ hiệu suất tốt hơn.
Bối cảnh lịch sử
Khái niệm về cột nước xoáy có thể bắt nguồn từ những chiếc phao chuông vào thế kỷ 19. Những thiết bị đầu tiên này sử dụng áp suất không khí của buồng thu để phát ra âm thanh làm tín hiệu cảnh báo trên biển. Năm 1947, một chỉ huy hải quân Nhật Bản lần đầu tiên sử dụng cột nước xoáy để phát điện, mở đường cho những tiến bộ trong tương lai của công nghệ OWC.
Các dự án nhà máy điện chính của OWC
LIMPET
Nhà máy điện LIMPET ở Scotland hoạt động từ năm 2001 và được trang bị tuabin Wells đường kính 2,6 mét có khả năng tạo ra 500 kW điện.
Nhà máy điện Mutriku
Nhà máy điện Mutriku, được đưa vào vận hành năm 2011, có 16 tuabin Wells và có khả năng tạo ra khoảng 300 kW điện, tùy thuộc vào điều kiện môi trường thuận lợi.
Phao OE
OE Buoy do OceanEnergy phát triển đang trong quá trình thử nghiệm và dự kiến sẽ sản xuất ra công suất tối đa khoảng 500 MW.
Tác động môi trường
Hầu hết tác động của công nghệ cột nước xoáy đến hệ sinh thái biển là tương đối nhỏ, các thành phần không hoạt động trong nước có thể tạo ra môi trường sống nhân tạo cho sinh vật biển. Tuy nhiên, ô nhiễm tiếng ồn vẫn là vấn đề lớn mà các nhà phát triển OWC cần quan tâm.
Trong bối cảnh tầm quan trọng ngày càng tăng của năng lượng tái tạo, có nhiều tiến bộ đa dạng trong các công nghệ khác nhau. Mỗi ý tưởng thiết kế của tuabin Wells và Hanna đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Sự phát triển trong tương lai của OWC sẽ thay đổi cách chúng ta sử dụng năng lượng đại dương như thế nào?
