Норвежская компания Wind Catching Systems занимается разработкой гигантской многотурбинной ветроулавливающей системы, способной ежегодно генерировать в 5 раз больше энергии, чем самая большая в мире одиночная ветряная турбина. Добиться значительного повышения эффективности работы ветряка удалось за счёт использования инновационной конструкции.
В отличие от традиционных ветряных турбин, сконструированных из опоры и винта с тремя массивными лопастями, система Wind Catching представляет собой квадратную решётку высотой более 300 метров, внутри которой размещены десятки маленьких лопастей. Эта конструкция размещается на специальной плавучей платформе, которая крепится к морскому дну. Компания планирует построить полноразмерный рабочий прототип такой станции в следующем году. Если этот план будет воплощён в жизнь, то Wind Catcher может произвести революцию в ветроэнергетике.
Морские ветряные электростанции набирают популярность и уже сейчас активно используются, в основном в Китае и Великобритании. Проблема в том, что такие турбины вкапываются в морское дно, из-за чего их нельзя устанавливать на глубине более 20 метров. Это означает, что подобные генераторы могут размещаться только в относительной близости от береговой линии, тогда как дальше в океане дуют значительно более сильные ветры. Воспользоваться этим могут плавучие ветрогенераторы и нечто подобное уже создавалось ранее. Речь идёт о плавучей системе Hywind, которая была запущена примерно в 40 км от побережья шотландского Абердина в 2017 году. Она объединила в себе шесть ветряных турбин на общей платформе с тяжёлым балластом и креплением к морскому дну. Система Hywind обеспечивает энергией 36 тыс. домовладений в Великобритании и уже сумела побить рекорд страны по выработке энергии.
Wind Catching была образована в год запуска Hywind. Согласно имеющимся данным, разработанная в компании система способна обеспечивать энергией от 80 до 100 тыс. домовладений, а в идеальных условиях при самом сильном ветре она будет вырабатывать до 400 гигаватт-часов энергии. Для сравнения, самая большая и мощная ветряная турбина из представленных в настоящее время на рынке производит 80 гигаватт-часов энергии.
Есть несколько факторов, объясняющих такую эффективность системы. Прежде всего, важную роль играет высота решётки, которая сопоставима с высотой Эйфелевой башни. За счёт этого лопасти попадают в зону действия более сильных ветряных потоков. Кроме того, сами лопасти более компактны по сравнению со стандартными аналогами. Если в традиционных турбинах используются лопасти длиной более 10 метров, то в системе Wind Catching применяются лопасти длиной 1,8 метра. Благодаря этому они вертятся быстрее и совершают больше оборотов, тем самым увеличивая объём вырабатываемой энергии. Использование более компактных элементов также упрощает процесс производства, сборки и обслуживания во время эксплуатации. Отметим, что проектный срок службы системы Wind Catching составляет 50 лет, что в два раза больше, чем у традиционных ветряных турбин. После завершения эксплуатационного периода большая часть плавучей системы может быть переработана.
Прототип станции, вероятнее всего, построят в Северном море и он будет использоваться для подачи энергии в Великобританию или Норвегию. После этого компания планирует построить аналогичную установку вблизи США или Японии.