Betonové větrné elektrárny – vyšší výkon, nižší náklady

Jak postavit výkonnější a efektivnější větrné elektrárny? Velmi jednoduše, stačí prostě umístit větrnou turbínu do větších výšek, kde je silnější a trvalejší proudění vzduchu. Problém však je, že současné ocelové větrné elektrárny již narážejí na své konstrukční limity. Proč však místo oceli nepoužít pro stavbu stožárů větrných elektráren beton?

Čím jsou větrné elektrárny vyšší, tím jsou výkonnější, foto: Wikipedia
Čím jsou větrné elektrárny vyšší, tím jsou výkonnější, foto: Wikipedia

Při použití ocelových dílů lze bez problémů stavět věže větrných elektráren až do výšky 80 metrů. Teoreticky lze postavit ještě vyšší elektrárny, ale za značného nárůstu výrobních nákladů. Naproti tomu při použití betonu lze věže stavět pohodlně až do výšky 100 metrů i výše.

„Definitivně jsme dosáhli výškového limitu u ocelových věží,“ říká Sri Sritharan, profesor na Státní univerzitě v Iowě. „Zvýšení ocelových věží o dvacet metrů bude vyžadovat značné finanční náklady, takže si větrná energetika začíná říkat, ´proč nezačít používat beton?´“

Grant Schmitz studuje betonové díly vystavené obrovském tlaku, foto: Iowa State University
Grant Schmitz studuje betonové díly vystavené obrovském tlaku, foto: Iowa State University

Technologie betonových větrných elektráren navíc již existuje. Vědci na Státní univerzitě v Iowě vyvinuli speciální prefabrikované betonové díly, jenž dokáží vydržet zatížení až 68 000 kilogramů. Speciální šestihranné díly tak mají až o 20 % větší nosnost, než je požadováno pro konstrukci stometrové věže.

Jak spojit jednotlivé betonové díly a betonový základ? Vědci testovali tři druhy spojení – pomocí šroubů, předpjatých lan vedoucí středem věže a také pomoci ultra pevného betonu, kterým se vyplnily spáry mezi díly. Ve všech třech případech se ukázalo, že konstrukce je pevná a odolná proti zatížení.

Současná životnost ocelových elektráren je odhadovaná na dvacet let. Betonové elektrárny mají životnost nejen delší, ale na konci životnosti je lze velmi snadno rozebrat a ekologicky zlikvidovat.

Betonová věž bude také jednoduší a levnější na výstavbu. Prefabrikované díly nejsou jen snadněji přepravitelné, ale lze je zhotovit i u každého výrobce stavebních materiálů.

Vyšší elektrárny umožní lépe využívat proudění vzduchu ve velkých výškách, kde jsou větrné podmínky stabilnější a méně bouřlivé. Zvýšení elektrárny o dvacet metrů dovolí použít delší lopatky turbíny – výsledkem bude zvýšení produkce elektrické energie o 15 %.

Sdílet: