Turbine gió trục dọc hiệu quả hơn cánh quạt

ANH - Thiết kế trục dọc cho phép các turbine có thể lắp đặt gần nhau hơn, đồng thời tăng năng suất và giúp giảm giá điện.

Trang trại turbine gió trục dọc. Ảnh: Đại học Oxford Brookes.

Nghiên cứu mới của Đại học Oxford Brookes cho thấy thiết kế turbine gió trục dọc hiệu quả hơn nhiều so với turbine cánh quạt có trục ngang truyền thống ở những trang trại gió quy mô lớn, SciTechDaily hôm 26/4 đưa tin. Khi lắp theo các cặp, turbine trục dọc có thể giúp nhau tăng năng suất lên 15%.

"Trang trại điện gió hiện đại là một trong những cách hiệu quả nhất để sản xuất năng lượng xanh. Tuy nhiên, chúng có một hạn chế lớn: khi gió chạm tới hàng turbine phía trước, sự nhiễu loạn sẽ xảy ra. Sự nhiễu loạn này gây ảnh hưởng đến năng suất của những hàng turbine phía sau", cử nhân ngành kỹ sư Joachim Toftegaard Hansen, giải thích.

"Nói cách khác, hàng phía trước sẽ chuyển đổi khoảng 50% động năng của gió thành điện, trong khi hàng sau chỉ chuyển đổi được 25-30%. Chi phí của mỗi turbine có thể lên tới 2 triệu bảng Anh mỗi MW. Là một kỹ sư, tôi cho rằng phải có biện pháp hiệu quả hơn", Hansen chia sẻ.

Giáo sư Iakovos Tzanakis tại Đại học Oxford Brookes cùng các cộng sự tiến hành nghiên cứu sâu rộng với hơn 11.500 giờ mô phỏng trên máy tính. Đây là nghiên cứu đầu tiên phân tích kỹ lưỡng nhiều khía cạnh về hoạt động của turbine gió như góc sắp xếp, hướng quay, khoảng cách giữa các turbine và số lượng rotor (phần quay). Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí International Journal of Renewable Energy.

Turbine trục dọc quay quanh trục thẳng đứng so với mặt đất, khác với thiết kế cánh quạt truyền thống. Theo nghiên cứu mới, các turbine gió trục dọc giúp nhau tăng hiệu quả khi được lắp thành mạng lưới. Việc sắp xếp turbine để tối đa hóa công suất rất quan trọng với thiết kế của trang trại điện gió.

"Nghiên cứu này chứng minh rằng các trang trại điện gió tương lai nên sử dụng turbine trục dọc. Chúng có thể lắp đặt gần nhau hơn, giúp tăng hiệu quả và giảm giá điện. Trong dài hạn, chúng sẽ góp phần tăng tốc độ chuyển đổi sang năng lượng xanh, giúp tạo ra nhiều năng lượng sạch và bền vững từ những nguồn tái tạo hơn", Tzanakis cho biết.

Thu Thảo (Theo SciTechDaily)