텍사스 대학교 연구원들이 심해 풍력 터빈 블레이드를 개발합니다

기계 공학 부교수인 Dr. Todd Griffith는 해상 부유식 풍력 터빈용 블레이드 설계를 시연합니다. 그리피스는 터빈의 프로토타입을 구축하기 위해 UT 달라스 연구원 및 공동 작업자 팀을 이끌고 있습니다. 출처 | 텍사스 대학교 댈러스

텍사스 대학교 댈러스(UT Dallas) 기계 공학 부교수 Dr. Todd Griffith와 그의 팀은 심해풍을 변환하기 위한 부유식 해상 풍력 터빈 설계의 프로토타입을 개발하기 위해 미국 에너지부로부터 330만 달러의 보조금을 받았습니다. 전기로.

새로운 보조금은 해상 기술 및 통합 서보 제어(ATLANTIS)와 함께 Aerodynamic Turbines, Lighter 및 Afloat를 통해 부유식 해상 풍력 터빈 기술을 가속화하기 위한 13개 프로젝트에 자금을 지원하는 2600만 달러 APRA-E(Advanced Research Projects Agency-Energy) 수상의 일부입니다. ) 프로그램.

에너지부는 미국 해안과 오대호를 따라 있는 주 및 연방 해역이 미국의 모든 발전소에서 생산되는 에너지의 두 배를 생산할 수 있다고 추정합니다. 그 에너지를 수확하는 데 있어 가장 큰 장벽 중 하나는 부유식 플랫폼이 필요한 심해에 풍력 터빈을 배치하는 데 드는 높은 비용이었습니다. Griffith의 프로젝트는 비용을 낮추고 수중 케이블로 기존 에너지 그리드에 설치 및 연결하는 문제를 극복하는 것을 목표로 합니다.

Griffith의 수직축 풍력 터빈 설계는 기존의 3개 블레이드 수평 축 풍력 터빈과 달리 부분적으로는 해수면 위, 부분적으로는 아래에 위치한 플랫폼에 수직으로 세워야 합니다. 플랫폼은 최소 200피트의 수심 아래에서 해저에 직접 고정되지 않고 케이블로 해저에 부착됩니다.

설계에 따르면 터빈 블레이드는 해수면에서 600피트에서 700피트 사이로 상승하지만 900피트까지 올라갈 수 있습니다.

Griffith는 2009년 Sandia National Laboratories(미국 뉴멕시코주 앨버커키) 풍력 에너지 기술 부서의 기술 직원이자 해양 기술 책임자로 근무하면서 수직축 풍력 터빈 설계를 조사하기 시작했습니다. 그는 2017년 UT 달라스에 합류했습니다.

새로운 보조금에 따라 UT 달라스 팀에는 박사 과정 학생, 박사 후 연구원, 그리고 프로젝트의 제어 시스템 추진을 이끌 Erik Jonsson 의장이자 기계 공학 책임자인 Dr. Mario Rotea가 포함될 것입니다. 제어 공동 설계(control co-design)라는 프로세스를 통해 Rotea는 변화하는 기상 조건에서 블레이드에 가해지는 힘과 터빈 속도를 관리하는 것을 포함하여 터빈을 최소한으로 사용하여 최대 전력을 추출하는 데 필요한 하위 시스템을 개발하는 데 노력할 것이라고 말했습니다.

Rotea에 따르면 이 연구는 특히 해안 지역에서 미국의 풍력 에너지 사용을 확대하는 데 중요합니다. 2016년에 가동된 미국 유일의 상업용 해상 풍력 프로젝트는 로드 아일랜드 블록 아일랜드 해안에서 약 4마일 떨어진 블록 아일랜드 풍력 발전 단지입니다.

UT 달라스 연구원들은 일리노이 대학교 어바나 샴페인 및 기업 파트너인 Aquanis Inc., VL Offshore 및 XFlow Energy와 협력하고 있습니다.

Griffith는 "저에게 이것은 훌륭한 종합 엔지니어링 팀과 함께 훌륭한 연구를 수행할 수 있는 기회입니다."라고 말합니다. “우리는 구조 설계, 공기 역학, 제어 시스템, 플로팅 시스템, 경제성 및 설치 절차를 통합하고 있습니다. 이것은 진정한 시스템 수준의 엔지니어링 문제입니다. ATLANTIS 프로그램의 비전을 실현하기 위해 이 모든 기술을 통합하기 위해 이 놀라운 그룹을 이끌 수 있게 되어 매우 기쁩니다.”