Краткая история ветроэнергетики и то, как инновационный фундамент башни сокращает использование бетона и выбросы CO2

Использование силы ветра не ново. Еще в 5000 году до нашей эры ветер использовался для толкания лодок вверх и вниз по реке Нил в Египте.Примерно к 200 г. до н.э. ветряные насосы перекачивали воду в Азии, а ветряные мельницы с лопастями, сделанными из плетеных растений, перемалывали зерно на Ближнем Востоке.

Торговля и крестовые походы принесли технологию ветряной энергии в Европу, где голландцы разработали свои культовые ветряные насосы для осушения низин в сельском хозяйстве. Иммигранты из Европы принесли энергию ветра в Западное полушарие, где американские колонисты использовали ветер для рубки древесины на лесопилках. Владельцы ранчо на Западе установили тысячи ветряных насосов, и к началу 1900-х годов появилось несколько небольших ветряных электрогенераторов.

Однако в 1930-х годах программы электрификации сельских районов позволили провести линии электропередач и электрическое освещение на ранчо и в города по всей территории США, а количество ветряных насосов и ветряных турбин резко сократилось.

Энергетический кризис 1970-х годов привел к поддержке государством исследований и разработок в области возобновляемых источников энергии, что помогло Калифорнии установить тысячи ветряных турбин в начале 1980-х годов. В 1990 году в США работало 46 ветряных электростанций, обеспечивающих электроэнергией 300 000 домов.

К 2010 году это число подскочило до 581 ветряной электростанции, вырабатывающей достаточно электроэнергии для питания 10 миллионов домов. Средняя приведенная стоимость энергии ветра упала до 21% по сравнению с 1980-ми годами. Сегодня Китай лидирует в мире в области ветроэнергетики, производя треть всей мировой продукции и более чем в два раза больше, чем США.

Со временем лопасти ветряных турбин стали длиннее, а башни выше. Самая высокая ветряная турбина в США теперь достигает более 650 футов.

Но скрытые под землей массивные бетонные фундаменты удерживают башни ветряных турбин в вертикальном положении. Эти залитые на месте фундаменты имеют толщину 10-20 футов, диаметр 60 футов, весят почти два миллиона фунтов и используют 40 грузовиков бетона, или примерно 400 кубических ярдов.

Поскольку производство цемента, ключевого ингредиента бетона, выбрасывает большое количество CO2, весь тот бетон, который остается в земле даже после вывода из эксплуатации ветряных башен, незаметно усугубляет климатический кризис.

Именно здесь стартап RUTE Foundation Systems, поддерживаемый VertueLab, оказывает влияние на отрасль ветроэнергетики, внедряя новый тип фундамента башни, который может изменить способ строительства ветряных электростанций.

Фонд РУТЕ

RUTE разработала первый в отрасли сборный модульный фундамент башни ветряной турбины, который сокращает количество необходимого бетона на 50 процентов, служит в два раза дольше, чем традиционные монолитные фундаменты, и снижает выбросы CO2 на 75 процентов в течение жизненного цикла. ветряной электростанции.

«Использование нашего сборного сегментного фундамента на одной ветряной электростанции с 60 башнями удержит около 65 миллионов фунтов CO2 из атмосферы», — сказал Дуг Краузе, генеральный директор RUTE Foundation Systems. «Это сокращение выбросов CO2 достигается за счет меньшего использования бетона, гораздо более длительного жизненного цикла наших сборных компонентов и того факта, что новые ветряные электростанции могут быть введены в эксплуатацию на месяц раньше, потому что нашим фундаментам не нужно затвердевать».

«Это позволяет владельцу актива продлить срок службы ветряной электростанции и снизить стоимость электроэнергии для своих клиентов», — сказал Краузе. «Кроме того, подрядчик получает более безопасную и быструю установку в полевых условиях. А когда проект завершит свой жизненный цикл, систему можно удалить, и землевладелец сможет полностью восстановить свою землю».

Первый фундамент RUTE 30BX был установлен на ветряной электростанции Палмерс-Крик в Гранит-Фолс, штат Миннесота, и поддерживает турбину GE мощностью 2,5 мегаватта на высоте 295 футов. (90 м) высота ступицы башни.

VertueLab инвестировала в RUTE 250 000 долларов, финансируя инженерные работы и предоставляя ряд услуг по поддержке бизнеса.

Написано Греггом Кляйнером, подрядчиком по коммуникациям и связям со СМИ