Beton a větrné elektrány: Cesta kupředu či zpět?

Inženýři z Iowské státní univerzity (ISU) soudí, že s výškou osmdesáti metrů bylo dosaženo technického limitu pro budování podpůrných ocelových sloupů větrných elektráren. Pokud bychom usilovali o delší „tyčky k větrníkům“, a tím i větší výkon, ocel by už nebyla cenově a materiálově výhodná. Lepší je prý dát přednost betonové konstrukci.

„Narazili jsme na strop možností oceli,“ soudí Srí Sritharan, profesor inženýringu na ISU. „Jistě, že by vyšší věže mohly nést větší turbíny, a podávat vyšší výkon, ale stojíme před cenovou bariérou, která by už neúměrně takovou konstrukci prodražovala.“

I proto se s kolegy začal zabývat praktickým úkolem: překročit dosavadní osmdesátimetrovou hranici ocelových věží, a zkusit je nahradit stometrovými betonovými.

Proč ale vlastně stavět ještě vyšší větrné elektrárny? Sto metrů nad zemí by totiž mohly využívat silnějšího větrného proudění s menší turbulencí. Zvýšení výšky věže o pětinu by prý znamenalo zvýšit očekávaný výkon elektráren o celých 15 %.

Nehledě na to, že vyšší podpůrný sloup by umožnil instalaci větších turbín, s delšími listy rotoru. To vše je jistě lákavé, ale problém je tu i se stabilitou celé konstrukce. Beton by prý mohl být ideální řešení.

Podle inženýrů z ISU by stometrová betonová věž mohla být budována z jednotlivých dílů, šestiúhelníkových prefabrikátů, které by se na sebe skládaly. To by výrazně usnadnilo i konstrukci a transport na místo instalace.

Navíc jsou při předpokládané výšce celé větrné elektrárny projektovány jednotlivé díly na zátěž 68 000 kilogramů. S takovou nosností je už možné jít do větších větrných turbín, co do rozměrů listů rotoru i předpokládaného výkonu.

„Určitě myslím, že se přibližujeme bodu, kdy budeme naši technologii betonových věží pro větrné elektrárny schopni aplikovat v průmyslovém měřítku,“ říká jeden z inženýrů v týmu ISU, Grant Schmitz.

„Všechny výhody stojí na straně betonu – menší náklady na údržbu, delší životnost, odolnost celé konstrukce, cena. A k tomu i příslib efektivnější výroby energie.“