Những tuabin gió dạng chong chóng có thể sẽ sớm được thay thế bởi những hệ thống hiệu quả hơn: là những tuabin gió dạng đứng với hiệu quả cao khi đứng thành cụm.
Nghiên cứu mới từ Đại học Oxford Brookes chỉ ra rằng trong những trang trại năng lượng gió lớn, thiết kế tuabin đứng hoạt động thành từng cặp sẽ khiến hiệu năng sản xuất điện tăng tới 15%. Nhóm nghiên cứu tới từ ban Kỹ thuật, Điện toán và Toán học (ECM), với người đứng đầu là giáo sư Iakovos Tzanakis, đã nghiên cứu mô hình tuabin trong môi trường giả lập tới hơn 11.500 giờ để đưa ra kết luận mới.
Tuabin gió dạng đứng.
Họ nhận thấy rằng các Tuabin Gió Trục Đứng (Vertical Axis Wind Turbine – VAWT) hiệu quả hơn nhiều những tuabin gió truyền thống, là Tuabin Gió Trục Ngang (Horizontal Axis Wind Turbine – HAWT). VAWT xoay quanh một trục đứng so với mặt đất, và các tuabin tăng hiệu quả cho nhau hơn khi được lắp thành hệ thống dạng lưới. Vị trí của mỗi tuabin trong một trang trại năng lượng gió cũng quan trọng chẳng kém gì bản thân mỗi cối xay gió khổng lồ.
Giáo sư Tzanakis nhận định: “Nghiên cứu này là bằng chứng cho thấy các trang trại năng lượng gió tương lai nên có dạng đứng. VEWT có thể đứng gần nhau, tăng hiệu năng cho nhau và cuối cùng, sẽ giúp giá thành điện giảm. Về lâu dài, các VAWT có thể giúp đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang sử dụng năng lượng xanh”.
Theo Báo cáo Năng lượng Gió Toàn cầu 2021, chúng ta cần tăng 3 lần tốc độ lắp đặt các trang trại tuabin gió nội trong thập kỷ tới, lúc ấy mới đạt được mục tiêu carbon trung tính và giảm thiệt hại của biến đổi khí hậu.
Lắp đặt tuabin dạng đứng một cách có hệ thống sẽ tăng hiệu năng mỗi tuabin lên 15%.
“Các trang trại gió hiện đại là một trong những cách thức tạo điện sạch hiệu quả nhất mà ta có, nhưng chúng có một lỗi thiết kế lớn: khi gió thổi vào hàng tuabin đầu tiên, nhiễu loạn không khí sẽ xuất hiện. Chúng gây thiệt hại tới hiệu năng của những hàng tuabin đặt sau”, tác giả chính của báo cáo, chuyên gia Joachim Toftegaard Hansen nhận định.
Nghiên cứu mới tới từ Đại học Oxford Brookes là bản phân tích chi tiết đầu tiên về hiệu năng của các tuabin gió, tính tới các khía cạnh như góc đón gió, hướng quay của tuabin, vị trí các tuabin và số rotor tối ưu nhất. Nó cũng là báo cáo khoa học đầu tiên chứng minh tính hiệu quả của một dàn tuabin đứng VEWT được đặt một cách có hệ thống.