పవన శక్తి: మరింత మెరుగైన విండ్ టర్బైన్లను ఎలా నిర్మించాలి

పునరుత్పాదక ఇంధన నాయకుడిగా సోలార్ గాలిని అధిగమించింది. పొడవైన టవర్లు మరియు పొడవైన రోటర్ బ్లేడ్ల వంటి ఇటీవలి ఆవిష్కరణలు గణనీయంగా ఎక్కువ పవన శక్తి సామర్థ్యాన్ని అన్‌లాక్ చేయగలవు-సవాళ్లు లేకుండా కాకపోయినా. 1880 ల చివరలో మొదటి-తెలిసిన ఉదాహరణ నిర్మించినప్పటి నుండి శక్తి-ఉత్పత్తి విండ్ టర్బైన్లు చాలా దూరం వచ్చాయి.

కూడా చదవండి | ఇండియా న్యూస్ | తమిళనాడు: చెన్నైలోని కొన్ని ప్రాంతాల్లో వర్షాలు కురిశాయి. కొన్ని ప్రాంతాల్లో భారీ వర్షాలు కురుస్తున్నట్లు మెట్ చెప్పారు.

స్కాట్లాండ్‌లోని వెనుక తోటలో 10 మీటర్ల పొగమంచు (33 అడుగుల) నిర్మాణంగా ప్రారంభమైనది దాదాపు గుర్తింపుకు మించి అభివృద్ధి చెందింది, ప్రపంచవ్యాప్తంగా భూమి మరియు సముద్రపు దృశ్యాలు అంతటా ఉన్న గొప్ప నిర్మాణాలుగా ఉన్నాయి.

కూడా చదవండి | ప్రపంచ వార్తలు | శ్రీలంక తన భూభాగాన్ని మళ్ళీ ఉపయోగించడానికి అనుమతించదు భారతదేశం: శ్రీలంక ప్రెస్ డిసానాయకే.

గత 20 ఏళ్లలో, వారు ప్రామాణిక ఎత్తు నుండి 100 మీటర్ల ఎత్తు నుండి 245 మీటర్లకు పైగా పెరిగారు. కొన్ని నమూనాలు ఇప్పుడు ఆఫ్‌షోర్ ప్రాజెక్టులలో 18 మెగావాట్ల విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయగలవు, ఇక్కడ గాలి సమృద్ధిగా ఉంది, 2000 లో కేవలం 2 మెగావాట్లతో పోలిస్తే.

ఈ వృద్ధికి ఒక సాధారణ కారణం ఉంది: మెరుగైన సామర్థ్యం. గాలి వేగం అధిక ఎత్తులో బలంగా మరియు స్థిరంగా ఉంటుంది, ఇది ఎక్కువ విద్యుత్ ఉత్పత్తికి సమానం.

పొడవైన టవర్లు పొడవైన రోటర్ బ్లేడ్లను కూడా అనుమతిస్తాయి, ఇవి వాటి పెద్ద బ్లేడ్ ప్రాంతంతో ఎక్కువ గాలిని సంగ్రహించగలవు.

ఉదాహరణకు, బ్లేడ్ వ్యాసార్థాన్ని రెట్టింపు చేయడం వల్ల, ఒక గణన ప్రకారం, నాలుగు రెట్లు ఎక్కువ విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తుంది. మరియు పెద్ద బ్లేడ్లు, తక్కువ-వేగ గాలుల ద్వారా మరింత సులభంగా కదలికలో ఉంటాయి, ఇది తయారీదారులకు ఆర్థిక ఆసక్తిని కలిగి ఉన్న టర్బైన్లను చేస్తుంది.

ఈ తక్కువ-విండ్ టర్బైన్లు సాంప్రదాయిక నమూనాల కంటే 35% -45% ఎక్కువ ఖర్చు అవుతాయి, అదనపు పదార్థాలు మరియు ప్రత్యేకంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన భాగాల కారణంగా. క్లైమేట్ అండ్ ఎనర్జీ పాలసీ ప్రొఫెసర్ మేరీ మున్స్టర్‌తో సహా టెక్నికల్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ డెన్మార్క్‌లోని పరిశోధకులు ఈ నమూనాలు పవన శక్తి యొక్క భౌగోళిక పరిధిని గణనీయంగా విస్తరించగలవని లెక్కించారు, ఇది ఇప్పటివరకు తగినదిగా పరిగణించబడని ప్రాంతాలలో ఉపయోగపడుతుంది.

ఈ కొత్త నమూనాలు కూడా సామర్థ్యాన్ని పెంచుతాయని, గతంలో అననుకూలమైన వాతావరణ పరిస్థితులలో శక్తి ఉత్పత్తిదారులు స్వచ్ఛమైన శక్తి వనరులను నొక్కడానికి అనుమతిస్తుంది.

“చాలా ఉత్పత్తి లేదా పవన శక్తి ఉన్నప్పుడు, విద్యుత్ ధరలు తగ్గుతాయి, అంటే విండ్ టర్బైన్ యజమానిగా మీ ఆదాయం తగ్గుతుంది” అని ఆమె DW కి చెప్పారు. తక్కువ గాలి వేగంతో నడుస్తున్న విండ్ టర్బైన్లను ఉపయోగించడం ద్వారా, విద్యుత్ ధరలు ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ఉత్పత్తిదారులు వారి ఉత్పత్తిని పెంచుతారు – మరియు ఆదాయం.

కానీ ఈ పెద్ద బ్లేడ్ నమూనాలు ఇప్పటికీ అభివృద్ధి దశలో ఉన్నాయి, మరియు ప్రధాన విండ్ టర్బైన్ తయారీదారులు ఎవరూ త్వరలో ఎప్పుడైనా ప్రవేశపెడతారా అనే దానిపై వ్యాఖ్యానించడానికి సిద్ధంగా లేరు.

పెద్ద విండ్ టర్బైన్లు డిజైన్ సవాళ్లను సృష్టిస్తాయి

ఎత్తు అనేది పవన శక్తి పెరుగుదలను పరిమితం చేసే ఒక అంశం. గేర్‌బాక్స్‌లు వంటి ఇతర టర్బైన్ భాగాలను స్కేల్ చేసే సాంకేతిక సవాలును కూడా పరిశోధకులు పరిశీలిస్తున్నారు.

స్పిన్నింగ్ బ్లేడ్ల మధ్యలో ఉన్న సెంట్రల్ నాసెల్లెలో ఉన్న ఈ భారీ యూనిట్లు 40 టన్నుల బరువును కలిగి ఉంటాయి. అవి గాలి ద్వారా సృష్టించబడిన భ్రమణ శక్తిని జనరేటర్‌లోకి ఛానెల్ చేస్తాయి, ఇది గతి శక్తిని విద్యుత్తుగా మారుస్తుంది.

పొడవైన టర్బైన్లకు మరింత శక్తివంతమైన గేర్‌బాక్స్‌లు అవసరం, కానీ నాసెల్లెలో స్థలం పరిమితం. ఆ కారణంగా, డిజైనర్లు టర్బైన్ పాదముద్రలను చిన్నగా ఉంచడానికి సహాయపడే మరింత శక్తివంతమైన, స్పేస్-సేవింగ్ మోడళ్లను అభివృద్ధి చేస్తున్నారు, ఎందుకంటే ఇది ఎక్కువ బరువుకు మద్దతు ఇవ్వవలసిన అవసరం లేదు.

జర్మన్ గేర్‌బాక్స్ తయారీదారు వైనర్జీలో టెక్నికల్ ప్రొడక్ట్ మేనేజ్‌మెంట్ హెడ్ థోర్స్టన్ ఫింగర్‌లే మాట్లాడుతూ, బంతి బేరింగ్లను భర్తీ చేయడం ద్వారా పరిమాణాన్ని పెంచకుండా వారు తమ గేర్‌బాక్స్‌ల శక్తిని రెట్టింపు చేయగలిగారు, ఇది భ్రమణ ఘర్షణను తగ్గిస్తుంది, కందెన యొక్క అల్ట్రా-సన్నని పొరతో.

రాబోయే సంవత్సరాల్లో ఆఫ్‌షోర్ టర్బైన్లు 30 మెగావాట్ల పరిమాణానికి చేరుకుంటాయని ఫింగర్‌లే అంచనా వేసింది – ఇది నేటి సగటు టర్బైన్లు దాదాపు రెట్టింపు – అయితే ఇటువంటి కొలతలు ఇతర పరిమితి కారకాలను సూచిస్తాయని చెప్పారు.

ఈ అపారమైన టర్బైన్ భాగాలను రవాణా చేయడం గమ్మత్తైనది, వంతెనలు మరియు వీధులు చాలా వెడల్పు మాత్రమే. రోటర్ బ్లేడ్లు, ఉదాహరణకు, 100 మీటర్ల కంటే ఎక్కువ పొడవు ఉంటుంది – ఫుట్‌బాల్ పిచ్ ఉన్నంతవరకు. రవాణా గందరగోళానికి సంభావ్య పరిష్కారం బ్లేడ్లను చిన్న, కనెక్ట్ చేయదగిన భాగాలుగా విభజించడంలో ఉంది, అయినప్పటికీ ఇది అనువైనది కాదు.

“సెగ్మెంటెడ్ బ్లేడ్లు రవాణాను సులభతరం చేస్తాయి మరియు మరమ్మతులను అనుమతిస్తాయి, కానీ డిజైన్ సవాళ్లతో వస్తాయి” అని ఉత్తర జర్మనీలోని ఫ్రాన్హోఫర్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఫర్ విండ్ ఎనర్జీ సిస్టమ్స్‌లో రోటర్ బ్లేడ్ నిపుణుడు ఎన్నో పీటర్సన్ అన్నారు.

పీటర్సన్ బ్లేడ్ విభాగాలు కలిసి బోల్ట్ చేయబడినప్పుడు అది ముద్దగా ఉన్న ద్రవ్యరాశిని సృష్టిస్తుంది, ఇది వంపు ప్రమాదాన్ని సృష్టిస్తుంది మరియు శక్తి దిగుబడిని కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది. మరొక ఎంపిక జిగురు, అయినప్పటికీ నిర్మాణ స్థలంలో బలమైన బంధాన్ని సాధించడం చాలా నియంత్రిత ఫ్యాక్టరీ వాతావరణంతో పోల్చినప్పుడు కష్టం.

“ఈ రంగంలో, అలా చేయడానికి మీకు చాలా మంచి వర్క్‌షాప్ అవసరం” అని పీటర్సన్ అన్నారు.

ఈ సెగ్మెంటెడ్ బ్లేడ్‌ల కోసం అదనపు అసెంబ్లీ ఖర్చులు ఏదైనా పొదుపులను తిరస్కరించవచ్చని ఆయన అన్నారు – ఒక గణన ప్రకారం రవాణా ఖర్చులలో కేవలం 5% తగ్గింపుకు వ్యతిరేకంగా 20% నిర్మాణ వ్యయం పెరుగుదల.

అదనపు ఖర్చులు మరియు సాంకేతిక అనిశ్చితుల కారణంగా, డెన్మార్క్‌లో ఎల్ఎమ్ విండ్ పవర్ వంటి బ్లేడ్ తయారీదారులు డిడబ్ల్యుతో మాట్లాడుతూ, వారు ఇంకా సెగ్మెంటెడ్ బ్లేడ్‌లపై బెట్టింగ్ చేయలేదు.

జర్మనీలో గాలి పునరుత్పాదక శక్తికి దారితీస్తుంది

పవన రంగం డిజైన్ సవాళ్లను ఎదుర్కొంటున్నప్పుడు, ఇది పెరుగుతున్న ఖర్చులు మరియు అనిశ్చిత సరఫరా గొలుసులతో కూడా పట్టుబడుతోంది, కొంతవరకు కోవిడ్ -19 మహమ్మారి ద్వారా తీసుకువచ్చారు. ఎనర్జీ కన్సల్టెన్సీ సంస్థ వుడ్ మాకెంజీ ప్రకారం, 2020 నుండి ఉక్కు ధరలలో మాత్రమే 50% పెరుగుదల టర్బైన్ ఖర్చులను 20-40% పెంచింది.

“ఇది ఉక్కు ధరలు మాత్రమే కాదు, మిగతా అన్ని వస్తువులు కూడా: లాజిస్టిక్స్, శ్రమ, విద్యుత్ ధరలు, వడ్డీ రేట్లు కూడా” అని వుడ్ మాకెంజీ వద్ద విండ్ టెక్నాలజీ విశ్లేషకుడు ఎన్రి లికో చెప్పారు.

“ప్రముఖ పాశ్చాత్య [manufacturers] 12 బిలియన్ డాలర్లకు పైగా (8 10.8 బిలియన్లు) కోల్పోయారు [in profits] 2020 నుండి 2024 మొదటి సగం వరకు, “అతను చెప్పాడు, 2026 వరకు ఆన్‌షోర్ ప్రాజెక్టులకు ధరలు అధికంగా ఉంటాయని తాను ఆశిస్తున్నానని చెప్పాడు.

ఇతర అంశాలు కూడా గాలి యొక్క పెరుగుదలకు ఆటంకం కలిగించాయి, వీటిలో అనుమతి ప్రక్రియ, తయారీ మరియు నిర్మాణంతో సహా, ఇవన్నీ సంవత్సరాలు పట్టవచ్చు. కానీ, ఈ చివరి దశలో, విండ్ సెక్టార్ కోసం విషయాలు వెతకడం ప్రారంభించవచ్చు – కనీసం జర్మనీలో.

2024 లో, రెగ్యులేటర్లు 2,400 కి పైగా కొత్త ఆన్‌షోర్ విండ్ టర్బైన్లను మొత్తం 14 గిగావాట్ల ఉత్పత్తితో ఆమోదించారని, రికార్డు స్థాయిలో ఉన్నాయని జనవరిలో ఒక పరిశ్రమ నివేదిక తెలిపింది. జర్మనీ యొక్క అవుట్గోయింగ్ క్లైమేట్ అండ్ ఎకనామిక్ అఫైర్స్ మంత్రి రాబర్ట్ హబెక్, ఆమోద ప్రక్రియను “సరళీకృతం చేయడానికి మరియు వేగవంతం చేయడానికి” తన సంకీర్ణ ప్రభుత్వం చేసిన ప్రయత్నాలకు పెంచినట్లు ఘనత ఇచ్చారు.

జర్మనీ యొక్క అతి ముఖ్యమైన ఇంధన వనరులలో గాలి ఒకటి. దేశంలోని 2024 విద్యుత్ సరఫరాలో 59% పునరుత్పాదక వనరుల నుండి వచ్చింది, ఫెడరల్ ఎనర్జీ రెగ్యులేటర్ ప్రకారం, గాలి నుండి సగం కంటే ఎక్కువ.

మరియు, సవాళ్లు ఉన్నప్పటికీ, వైనర్జీ యొక్క ఫింగర్‌లే వంటి పరిశ్రమ అంతర్గత వ్యక్తులు ఇన్నోవేషన్ పవన శక్తికి కొత్త సామర్థ్యాన్ని అన్‌లాక్ చేయగలదని నమ్ముతారు.

“తరువాతి 10 నుండి 15 సంవత్సరాల వరకు, అధిక శక్తి రేటింగ్‌ల రేసు కొనసాగుతుందని నేను చాలా ఆశాజనకంగా ఉన్నాను – ముఖ్యంగా [faced with] చైనా నుండి ఆవిష్కరణ ఒత్తిడి, “అని ఆయన అన్నారు.

మార్టిన్ కుబ్లెర్ ఈ నివేదికకు సహకరించారు.

సవరించబడింది: టామ్సిన్ వాకర్

. falelyly.com).