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:

5 komentářů: „Betonové větrné elektrárny – vyšší výkon, nižší náklady

  • 16. 9. 2013 (18.16)
    Permalink

    A co tak zevnitř obetonovaná ocelová roura – tak je postaven vysílač v Praze na Žižkově. Ten je snad dost vysoký a stojí už snad 30 let.

    Reagovat
    • 16. 9. 2013 (19.43)
      Permalink

      Že je Žižkovský vysílač zvenku železný jsem netušil, člověk se nové věci dozvídá každý den:) Zajímalo by mne srovnání ceny příhradové konstrukce dané výšky a paramatrů a betonového stožáru.

      Stejně by mne zajímalo kolik věcí se tu vymyslelo jako z nouze cnost a dneska se ze zahraniční přináší jako novinky, případně se vynalézá znovu. Sice se asi nedá porovnávat technologické řešení (procesory proti maximálně integrovaným obvodům), ale problémy, které se teď možná znovu řeší se tu totiž možná už řešily a bylo navrženo řešení, to by mohlo hodně urychlit postup vývoje zařízení.

      Reagovat
      • 17. 9. 2013 (2.22)
        Permalink

        Ocelová příhradová konstrukce není moc výhodná z hlediska požární bezpečnosti – i při menším požáru se nosníky vyhřejí a celá konstrukce se zbortí – viz např. havárie našich vysílačů Krašov u Plzně (305m – spadl v roce 1979) a vysílače Buková hora u Děčína (182m – spadl v roce 1966).

        Reagovat
        • 17. 9. 2013 (8.07)
          Permalink

          Tak o těch haváriích jsem neslyšel, pravda, když by shořely jenom kabely v betonovém stožáru, tak se vymění a škody nemusí být moc velké (kdyby hořelo někde dole), ale u příhradového by možná k zemi šla celá gondola za desítky milionů a to nepočítám že v okruhu přes sto metrů by mohla být nějaká další zařízení, nebo stavby.

          Reagovat
  • 16. 9. 2013 (13.51)
    Permalink

    To je repost, nebo se pletu?
    Je otázka, jestli je betonová věž šetrnější, než věž ocelová, Na druhou stranu jestli má delší životnost a je levnější, tak by to mohlo pomoct s dalším rozvojem větrné energetiky na pevnivně (na moři asi budeme pořád odkázáni na ocel)

    Reagovat

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna.