بزرگ‌ترین توربین بادی شناور جهان در سواحل چین نصب شد

به گزارش خبرگزاری خبرآنلاین و براساس گزارش زومیت، چین بزرگ‌ترین توربین بادی شناور جهان را در آب‌های عمیق نصب کرد؛ سازه‌ای عظیم که می‌تواند برق سالانه حدود ۴۲۰۰ خانه را تأمین کند و گامی مهم در توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر دریایی به شمار می‌رود.

این توربین که تری گورجز پایلوت (Three Gorges Pilot) نام دارد، توسط شرکت چاینا تری گورجز (China Three Gorges Corporation) ساخته شده و توان تولیدی آن به ۱۶ مگاوات می‌رسد. این سامانه در نزدیکی شهر یانگ‌جیانگ در استان گوانگ‌دونگ چین نصب شده است. در این منطقه‌، عمق زیاد آب استفاده از توربین‌های بادی فراساحلی معمولی را دشوار می‌کند.

توربین‌های بادی فراساحلی معمولی معمولاً روی پایه‌هایی ثابت نصب می‌شوند که به کف دریا متصل هستند. اما این روش فقط در آب‌های نسبتاً کم‌عمق امکان‌پذیر است. در آب‌های عمیق‌تر، ساخت چنین پایه‌هایی بسیار پرهزینه و پیچیده می‌شود. به همین دلیل، مهندسان در سال‌های اخیر به سمت فناوری توربین‌های بادی شناور حرکت کرده‌اند.

در این فناوری، توربین روی سکویی شناور قرار می‌گیرد که با استفاده از زنجیرها، کابل‌ها و لنگرهای ویژه در محل ثابت نگه داشته می‌شود. این روش باعث می‌شود مناطق بسیار وسیع‌تری از اقیانوس‌ها برای تولید برق بادی قابل استفاده شوند؛ به‌ویژه مناطقی که بادهای قوی و پایدارتری دارند.

توربین جدید چین روی سکویی نیمه‌شناور نصب شده است. بنا به گزارش منتشر شده در وب‌سایت لایوساینس، قطر روتور آن به ۲۵۲ متر می‌رسد؛ یعنی اگر دو زمین فوتبال را کنار هم قرار دهیم، تقریباً به اندازه عرض این روتور خواهد بود (روتورِ توربین بادی بخشی است که از پره‌ها و محور مرکزی تشکیل می‌شود و با وزش باد می‌چرخد). همچنین نوک پره‌های توربین در بالاترین نقطه بیش از ۲۷۰ متر بالاتر از سطح آب قرار می‌گیرد.

یکی از مهم‌ترین چالش‌های توربین‌های شناور، مقاومت در برابر شرایط بسیار خشن اقیانوسی است. سکوی جدید به‌گونه‌ای طراحی شده که بتواند امواجی بلندتر از ۲۰ متر و بادهایی با سرعت ۲۶۴ کیلومتر بر ساعت را تحمل کند.

برای حفظ پایداری سکو، مهندسان از سامانه مهاربندی پیشرفته‌ای استفاده کرده‌اند که شامل لنگرهای مکشی، زنجیرهای سنگین و کابل‌های پلی‌استری بسیار مقاوم است. لنگرهای مکشی سازه‌هایی هستند که با ایجاد اختلاف فشار در بستر دریا محکم در جای خود قفل می‌شوند و به ثابت نگه داشتن سکو کمک می‌کنند.

علاوه‌براین، سامانه‌های کنترل تعادل و پایش مداوم نیز روی سکو نصب شده‌اند تا حرکت آن را زیر نظر بگیرند و از جابه‌جایی بیش‌ازحد جلوگیری کنند. طراحی بدنه سکو نیز به‌گونه‌ای انجام شده که بخشی از انرژی ناشی از باد و امواج را جذب و توزیع کند تا فشار مستقیم کمتری به سازه وارد شود. این موضوع می‌تواند عمر عملیاتی توربین را افزایش دهد.

یکی دیگر از بخش‌های مهم پروژه، کابل زیردریایی دینامیک ۶۶ کیلوولت آن است. برخلاف کابل‌های مرسوم که در محل ثابتی قرار می‌گیرند، این کابل باید همراه با حرکت و نوسان سکو خم شود و تغییر شکل دهد، بدون آنکه انتقال برق دچار اختلال شود.

مهندسان برای حل این مشکل از طراحی موجی‌شکل استفاده کرده‌اند. این کابل دارای رساناهای انعطاف‌پذیر، لایه‌های زرهی مقاوم در برابر کشش و پوشش‌هایی مقاوم در برابر خستگی و فرسایش است تا بتواند سال‌ها در شرایط سخت دریایی دوام بیاورد.

بخش عمده مونتاژ توربین در خشکی و در بندر تیشان در جنوب چین انجام شد. سپس کل سازه به محل نصب در دریا یدک کشیده شد و در آنجا به سامانه‌های مهاربندی و شبکه برق متصل شد.

طبق اعلام شرکت سازنده، توربین در حداکثر ظرفیت عملیاتی خود می‌تواند سالانه حدود ۴۴٫۶۵ میلیون کیلووات‌ساعت برق تولید کند، یعنی توربین جدید چین می‌تواند برق تقریبی ۴۲۰۰ خانه را در طول یک سال تأمین کند.

اهمیت این پروژه فقط به ابعاد عظیم آن خلاصه نمی‌شود؛ بلکه موفقیت مهندسان در حل مجموعه‌ای از چالش‌های پیچیده فنی، آن را به دستاوردی مهم تبدیل کرده است. این چالش‌ها شامل تحمل وزن و فشار بسیار زیاد روتور، حفظ پایداری سکو در میان امواج و جریان‌های متغیر اقیانوسی، کنترل سامانه مهاربندی شناور و برقراری اتصال مطمئن به شبکه برق فراساحلی می‌شود.

توربین‌های شناور باید دائماً با حرکت امواج و جریان‌های دریایی کنار بیایند، بدون آنکه عملکرد سامانه انتقال نیرو یا فاصله ایمن پره‌ها مختل شود. در عین حال، این سازه‌ها باید بتوانند دهه‌ها در محیط خورنده و خشن اقیانوس فعالیت کنند.

بسیاری از کشورها دارای فلات قاره کم‌عمق محدودی هستند و امکان ساخت نیروگاه‌های بادی ثابت در مقیاس بزرگ را ندارند. پروژه‌هایی مانند تری گورجز پایلوت می‌توانند راه را برای توسعه تجاری نیروگاه‌های بادی شناور در آب‌های بسیار عمیق‌تر باز کنند.

۲۲۷۲۲۷