Η αερομεταφορά πτερυγίων ανεμογεννητριών θα μπορούσε να συμβάλει στη μεγιστοποίηση του μέλλοντος των χερσαίων αιολικών πάρκων.
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗ
Ένα νέο γιγαντιαίο αεροπλάνο κατασκευάζεται για να μεταφέρει ανεμογεννήτριες σε όλο τον κόσμο.
Το αεροπλάνο WindRunner, που πρόκειται να φέρει επανάσταση στον τρόπο μεταφοράς των εξαρτημάτων των ανεμογεννητριών, είναι ειδικά κατασκευασμένο για να μεταφέρει πτερύγια ανεμογεννητριών μήκους 104 μέτρων.
Αυτοαποκαλούμενη "καταλύτης στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας", η εταιρεία που βρίσκεται πίσω από το αεροπλάνο φορτίου ελπίζει ότι θα εξαπλώσει την ηλεκτρική ενέργεια χαμηλής κατανάλωσης σε απομακρυσμένες περιοχές, ώστε να "επεκτείνει ριζικά το πεδίο και την κλίμακα της χερσαίας βιομηχανίας αιολικής ενέργειας". Θα επιτρέψει επίσης την κατασκευή ανεμογεννητριών σε απομακρυσμένες τοποθεσίες "όπου βρίσκονται οι πιο ελπιδοφόροι πόροι".
Ενώ έχουν ήδη διεξαχθεί εκτεταμένες δοκιμές και προσομοιώσεις σε αεροσήραγγες, η εμπορική λειτουργία αναμένεται στα τέλη του 2027.
Υπάρχει ανάγκη μεταφοράς ανεμογεννητριών με αεροπλάνο;
Μπορεί να φαίνεται ασυνήθιστο για μια ενεργειακή εταιρεία να στραφεί στην αεροπορία, αλλά η αμερικανική ενεργειακή εταιρεία Radia δημιούργησε το WindRunner όταν αντιμετώπισε πρόβλημα στην ανάπτυξη των χερσαίων ανεμογεννητριών της GigaWind.
Τα περισσότερα εξαρτήματα των ανεμογεννητριών μεταφέρονται οδικώς με εξειδικευμένα φορτηγά ή σιδηροδρομικώς για μεγαλύτερες αποστάσεις. Αλλά η Radia διαπίστωσε ότι αυτό δεν θα ήταν εφικτό για τα υπερμεγέθη σχέδια των ανεμογεννητριών της και έτσι κατασκεύασε ένα φορτηγό αεροπλάνο για να τα μεταφέρει αεροπορικώς αντ' αυτού.
Οι κατασκευαστές αγωνίζονται ήδη με τη μεταφορά πτερυγίων που εκτείνονται σε μήκος 70 μέτρων και μπορεί να προκαλέσουν κυκλοφοριακή συμφόρηση κατά τη μετακίνησή τους .. Οι δρόμοι πρέπει να κλείνουν, οι γεωργικές εκτάσεις πρέπει μερικές φορές να διασχίζονται για να αποφεύγονται οι στενοί αγροτικοί δρόμοι και απαιτείται αστυνομική συνοδεία λόγω των φαρδιών, βαρέων φορτίων οχημάτων.
Το πρωτοποριακό αεροσκάφος WindRunner θα είναι το πρώτο που θα λύσει αυτό το πρόβλημα της υλικοτεχνικής υποδομής και θα διασφαλίσει το μέλλον των γιγαντιαίων ανεμογεννητριών με πτερύγια που εκτείνονται σε τεράστια απόσταση 104 μέτρων. Αυτό θα επιτρέψει στα αιολικά πάρκα να γίνουν πιο οικονομικά αποδοτικά.
Πριν αποφασίσει για ένα ειδικά κατασκευασμένο αεροσκάφος σταθερής πτέρυγας, η εταιρεία εξέτασε διάφορες ιστορικές και υπάρχουσες λύσεις αερομεταφορών.
Συνειδητοποιώντας γρήγορα ότι είναι ανέφικτο να τροποποιηθούν τα υπάρχοντα αεροσκάφη μεταφοράς εμπορευμάτων ώστε να είναι μεγαλύτερα, η Radia εξέτασε τα πλωτά αεροσκάφη, όπως τα αερόστατα, τα οποία αποκλείστηκαν, καθώς δυσκολεύονται να σηκώσουν υπερβαρέα αντικείμενα, είναι αργά σε ταχύτητα και απαιτούν μια τεράστια καθαρισμένη έκταση περίπου 150 στρεμμάτων για την προσγείωση και την απογείωση.
Εξετάστηκαν επίσης τα ελικόπτερα, αλλά διαπιστώθηκε ότι δεν έχουν επαρκή χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου για να ανυψώσουν ή να προσγειώσουν ένα βαρύ πτερύγιο ή αρκετή σημαντική ταχύτητα, ενώ θεωρήθηκαν επίσης επικίνδυνοι φορείς λόγω πιθανών ριπών ανέμου.
Γιατί οι ανεμογεννήτριες δεν μπορούν να σχεδιαστούν με τμηματικά πτερύγια;
Αυτή τη στιγμή, οι ανεμογεννήτριες αποτελούνται από περίπλοκα εξαρτήματα που συναρμολογούνται επί τόπου - ωστόσο, τα πτερύγια έρχονται πάντα σε ένα κομμάτι, εξ ου και το πρόβλημα της μεταφοράς.
Εδώ και 20 χρόνια, οι κατασκευαστές έχουν δοκιμάσει έναν σχεδιασμό ανεμογεννήτριας που χρησιμοποιεί τμηματικά πτερύγια, αλλά, σύμφωνα με τον Radia, "το ποσοστό αποτυχίας αυτών των μη μονολιθικών πτερυγίων ήταν αναλογικά υψηλότερο".
Η τμηματοποίηση των πτερυγίων δεν περιορίζεται μόνο από το κόστος κατασκευής λόγω της χρήσης περισσότερων πρώτων υλών, αλλά και από το σχεδιασμό. Μια στενότερη, λεπτότερη λεπίδα έχει συνολική επιφάνεια πτερυγίου μικρότερη από 14 έως 16 %, γεγονός που οδηγεί σε καθαρή απώλεια απόδοσης 3 έως 8 %.
Η Radia εξέτασε το ενδεχόμενο να κατασκευάσει τα υπερμεγέθη πτερύγιά της επιτόπου, αλλά γρήγορα απέρριψε αυτή την ιδέα, καθώς οι τουρμπίνες απαιτούν ελεγχόμενα, υψηλής τεχνολογίας εργοστασιακά περιβάλλοντα και υψηλά εξειδικευμένους εργαζόμενους για να διευκολυνθεί η ακριβής κατασκευή τους.
Το αεροσκάφος είναι ένας γίγαντας σε σύγκριση με ένα τυπικό αεροπλάνο Boeing 747
Το WindRunner είναι τεράστιο, με μήκος 108 μέτρα και πλάτος 80 μέτρα, έτσι ώστε η εκτεταμένη αποθήκη φορτίου του - 105 μέτρα μήκος και 7,3 μέτρα πλάτος και ύψος - μπορεί εύκολα να φιλοξενήσει γιγαντιαία πτερύγια τουρμπίνας.
Έτσι, το WindRunner θα είναι 239% μακρύτερο από ένα Boeing 747-400F. Ο σχεδιασμός του αεροσκάφους είναι 80 φορές μεγαλύτερος από αυτόν του μεγαλύτερου στρατιωτικού αεροπλανοφόρου στον κόσμο - και μακρύτερος από το μήκος του σταδίου Wembley στην Αγγλία.
Ωστόσο, το αεροπλάνο έχει σχεδιαστεί όχι μόνο για τις δυνατότητες χωρητικότητας - υποστηρίζει επίσης την εύκολη πρόσβαση σε περιοχές αιολικών πάρκων. Το αεροπλάνο διαθέτει ένα εξειδικευμένο σύστημα φόρτωσης και εκφόρτωσης στο ρύγχος του αεροσκάφους, ώστε τα πτερύγια να μπορούν να μεταφέρονται αποτελεσματικά από την πόρτα φορτίου, μειώνοντας τον χρόνο που δαπανάται στα αιολικά πάρκα.
Το φορτηγό αεροπλάνο θα επιτρέψει την ανάπτυξη περισσότερων χερσαίων αιολικών έργων σε απομακρυσμένες τοποθεσίες "όπου βρίσκονται οι πιο υποσχόμενοι πόροι", λέει η Radia, καθώς μπορεί να επιχειρεί από ημι-προετοιμασμένους διαδρόμους προσγείωσης σε απόσταση μόλις 1.800 μέτρων (6.000 πόδια) λόγω του "στιβαρού συστήματος προσγείωσης και των προηγμένων συστημάτων πλοήγησης" του αεροσκάφους.
Όσον αφορά την αποδοτικότητα των καυσίμων, το αεροσκάφος διαθέτει δύο προηγμένους κινητήρες που του επιτρέπουν να επιτυγχάνει ταχύτητες πτήσης έως και 0,6 Mach (περίπου 740 km/h), ενώ μεταφέρει ωφέλιμο φορτίο έως και 72.575 kg (160.000 lbs).
Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις και οι επιπτώσεις των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα του αεροσκάφους και ο τρόπος σύγκρισής τους με την υπάρχουσα υλικοτεχνική υποδομή μεταφορών δεν έχουν ακόμη γνωστοποιηθεί.
Για να γίνει αυτός ο εξειδικευμένος σχεδιασμός ένα νέο πρότυπο στα αεροσκάφη μεταφοράς εμπορευμάτων, η εταιρεία συνεργάζεται τώρα με κατασκευαστές και προμηθευτές αεροδιαστημικής, συμπεριλαμβανομένης της Leonardo, μιας ιταλικής κατασκευάστριας εταιρείας που θα αναπτύξει την άτρακτο, και της ισπανικής εταιρείας Aernnova, η οποία θα προμηθεύσει τις πτέρυγες και τους πυλώνες των κινητήρων.
Η Radia σχεδιάζει να δημιουργήσει βάσεις λειτουργίας του WindRunner σε όλο τον κόσμο για την εξυπηρέτηση διαφορετικών περιοχών και έχει εξασφαλίσει το πρώτο συμβόλαιο για την παράδοση τουρμπίνων σε ένα αιολικό πάρκο κλίμακας γιγαβάτ. Η εταιρεία έχει αρχίσει να εργάζεται για την παραγωγή του WindRunner, το οποίο θα μπορούσε να τεθεί σε λειτουργία ήδη από το τέλος του 2027.