Touchwind MONO: De Drijvende Windturbine Met Een Rotor Uit Één Deel by Touchwind
Geschreven op 9-9-2020 - Erik van Erne. Geplaatst in Energie en Besparing
Het Amsterdamse TouchWind ontwikkelt een compleet nieuw ontwerp voor een drijvende windturbine die gebruik maakt van een rotor uit één deel die schuin op de wind is geplaatst.
Het innovatieve ontwerp verlaagt de kosten van de turbine zonder de opbrengst in gevaar te brengen. Bovendien is het onderhoud eenvoudiger en kunnen turbines dichter op elkaar in een windpark worden geplaatst.
“De huidige generatie windturbines hebben een rotor met pitch control op elk blad. Die regelt het toerental van de rotor om de energieopbrengst te maximaliseren. Om overbelasting van de generator te voorkomen, wordt de turbine uitgeschakeld bij windsnelheden boven 25 m/s. Pitch control is een kostbaar en complex systeem met veel componenten. Daarnaast hebben traditionele rotoren de neiging de drijvende constructie te destabiliseren. Om de stabiliteit te garanderen heb je enorme drijvers nodig, wat resulteert in een hoge LCoE.”
“Onze rotor bestaat uit één constructiedeel en staat schuin op de wind: hoe hoger de windsnelheid, hoe horizontaler de rotor en dus, hoe kleiner het geprojecteerd rotoroppervlak. Op die manier regelen we het toerental van de rotor. Constructief gesproken is dat een stuk minder complex, maar het brengt nieuwe problemen met zich mee. Want hoe voorkom je dat de rotor afbreekt door de asymmetrische belasting op de rotoras? Dat hebben we mechanisch weten op te lossen door de rotor op een slimme manier met de as te verbinden.
De rotor is ontworpen om grote wervels op te wekken. Normaal gesproken beïnvloedt het energiearme zog van een rotor sterk de andere windturbines die benedenwinds staan. Met ons rotorontwerp mengen de rotorvlakwervels achter de rotor de energiearme en energierijke lucht. Daarmee gebruiken we in feite meer lucht: ook lucht die niet door het oppervlak van de rotor stroomt.
We hebben de stabiliteit van de windturbine vergroot door de rotor een kwartslag te draaien. Daardoor staat deze bijna loodrecht (± 80?) op de mast. Ongeacht de windrichting trekt de rotor altijd in de lengterichting van de mast, waardoor deze zichzelf stabiliseert. Hoe harder de wind, hoe harder de rotor de turbine omhoog trekt en het systeem stabiliseert.”
“De onderzoeksmodellen hebben een rotordiameter van 1,20 meter. Dat is het maximum voor deze windtunnel. Daarom willen we het volgende model van 6 meter buiten testen. In 2022 gaan we enkele modellen testen met een diameter van ± 30 meter, waarbij we ons richten op de effecten van windparken. We weten al dat ze dichter op elkaar kunnen worden plaatsen dan traditionele turbines, en we willen onderzoeken hoe dicht op elkaar dat kan zijn voor een maximale energieopbrengst.”
