Kisléptékű szélenergia mindenkinek: Az új turbinák már 2,7 m/s sebességtől működnek

A Fraunhofer Alkalmazott Polimerkutató Intézet IAP és a berlini BBF csoport bemutatta egy újonnan kifejlesztett kis szélturbina első könnyűszerkezetes prototípusait. Közös kutatási projektjük célja, hogy nagy hatékonyságú turbinákat fejlesszenek ki alacsony szélsebességű régiók számára, ami kulcsfontosságú mérföldkő a decentralizált energiamegoldások fejlődésében.

Az új kis szélturbinák már 2,7 m/s-os szélsebességnél megkezdik működésüket - lényegesen korábban, mint a tipikus kereskedelmi modellek, amelyeknek általában 4 m/s körüli sebességre van szükségük. 10 m/s sebességnél a rotorok elérik a 450 fordulat/perces fordulatszámot, és mintegy 2500 watt teljesítményt termelnek. A mindössze 40 decibeles zajszintjükkel állítólag nem hangosabbak, mint egy háztartási hűtőszekrény. Az 53%-os hatásfok figyelemre méltóan közelít az 59%-os elméleti maximumhoz.

A magas hatásfok egyik kulcstényezője a rotorlapátok könnyű szerkezete, amely szálkompozitból készült, üreges szerkezetű, habmag nélküli rotorlapátok. Ez a kialakítás lehetővé teszi a kutatók számára, hogy a lapátok tömegét akár 35%-kal csökkentsék. Az alkatrészek gyártása ipari 3D nyomtatással és egy automatizált szálelhelyező (AFP) rendszerrel történik, amely biztosítja a szálcsíkok pontos rétegezését, miközben minimalizálja az anyag átfedését.

Lehetséges alkalmazások

Kompakt kialakításuk és kis súlyuk révén az új kis szélturbinák számos alkalmazási területre alkalmasak. A mindössze 2,7 m/s-os indítási sebességnek köszönhetően ideálisak a korlátozott széllel rendelkező régiókban, ahol a hagyományos rendszerek gyakran nem gazdaságosak. A magánháztartások számára kiegészítő energiaforrásként is ígéretes lehetőséget jelentenek.

A könnyűszerkezetes turbinák különösen alkalmasak olyan távoli, megbízható hálózati hozzáféréssel nem rendelkező területeken, mint például hegyi kunyhók, kutatóállomások vagy szigetközösségek. Kompakt kialakításuk miatt a katasztrófaelhárítás és a mobil műveletek számára is praktikus és fenntartható energiaforrást jelentenek, amely a terepi laboratóriumok és a vészhelyzeti menedékhelyek energiaellátását biztosítja.

A Fraunhofer szerint az új kis szélturbinák egyik fő előnye, hogy általában nem igényelnek építési engedélyt. A legtöbb esetben elegendő a helyi építési hatóságot értesíteni a telepítés előtt. Hosszú távon a prototípusok várhatóan hozzájárulnak majd a napenergiát, az akkumulátortárolást és a kis szélrendszereket kombináló decentralizált energiaszigetek kialakításához - ezzel olyan önellátó energiaellátást hozva létre, amely ellenállóbb az időjárási ingadozásokkal szemben, és támogatja a helyi energiaátállást.

Öt jelenleg tesztelés alatt álló prototípus

Összesen öt prototípust szállítottak a BBF-csoportnak, amelyeket különböző helyszíneken telepítenek, hogy teszteljék teljesítményüket különböző körülmények és magasságok között. Egyelőre nem világos, hogy a kis szélturbinák mikor kerülnek tömeggyártásba, és mikor válnak elérhetővé a magán- és kereskedelmi felhasználás számára.