에너지
스핀 없이 모두 이기는 모션리스 풍력 에너지: 기존 방식을 도전하다
풍력을 생각하면 움직임이 떠오르지 않는가? 하지만 우리가 익숙한 회전하는 블레이드를 사용하지 않고 풍력 에너지를 얻을 수 있다면 어떨까?
이것이 최신 풍력 에너지 기술에서 일어나고 있는 일이다.它们는 풍력 에너지가 작동하는 방식에 대한 우리의 기존 아이디어를 변경시키고, 움직임이 필요하지 않은 새로운 방식으로 풍力的 에너지를 포착하고 있다.
이러한 혁신을 받아들이는 동안, 전통적인 방법의 한계를 이해하는 것이 중요하다. 풍력 터빈은 깨끗한 재생 가능 에너지를 생산하지만, 단점이 없는 것은 아니다.
예를 들어, 풍력 터빈을 통해 풍력 에너지를 생산하는 것은 충분히 바람이 불지 않는 지역에서 에너지를 생산하기 위해 경제적으로 현명한 선택이 아니다.
또한 풍력 터빈은 종종 원격 지역에 설치되므로, 인프라를 설정하는 것이 문제가 될 수 있다. 특히 풍력 농장에서 도시 지역의 집으로 전기를 전송하기 위한 전송선을 생성하는 것이 어려울 수 있다.
또한 대형 터빈은 소음을 생성하고 지역의 시각적 미학을 방해하는 것으로 알려져 있다. 또한 이러한 설치는 지역의 야생 동물에 영향을 줄 수 있다.
이러한 모든 어려움은 풍력을 사용하여 깨끗한 전력 에너지를 생성하는 핵심 개념에서 벗어나지 않으면서 해결될 수 있다.答案은 움직이지 않는 풍력 터빈에 있다. 그것들은 소음을 생성하거나 다른 어려움을 일으키지 않고 에너지를 포착할 수 있다.
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모션리스 풍력 에너지 생성
모션리스 풍력 생성은 중앙 집중식, 자원 집약적인 그리드에서 의존성을 제거하고 대신 주거용 및 상업용 건물의 지붕에 설치할 수 있는 분산 에너지 자원(DER)의 조합을 사용하는 것에 관한 것이다.
이러한 에너지 자원은 태양과 풍력을 모두 사용하지만, 풍력은 24/7 사용 가능하여 일광과는 달리 항상 उपलब할 수 있다.
한편, 모션리스 풍력 발생기는 큰 터빈 블레이드가 아닌 수직으로 장착된 공기 날개 또는 날개를 사용하여 풍력을 포착한다. 바람이 날개 주변을 통과하면 그 사이에 저압 영역이 생성된다.
이 저압은 흡입을 생성하며, 공기 날개의 사이에 있는 특수 모양의 타워가 이 흡입을 공급한다. 이 공급은 단위의 밑부분에 있는 작은 터빈을 통과하여 회전할 때 전기를 생성한다. 이는 큰 회전이나 움직이는 부품을 사용하지 않는다.
이 과정에는 많은 이점이 있다. 소음 오염을 줄이고, 야생 동물을 보호하며, 공간을 효율적으로 사용하며, 유지 보수가 적다.
모션리스 풍력 에너지 생성은 우리의 지속 가능성 노력에 상당한 가치를 추가한다. 아직 새로운 기술이지만, 이미 보여준 약속과 잠재력을 부정할 수 없다.
건축물과 건설 환경에서 글로벌 이산화탄소 배출의 50%가 발생한다는 건축 2030에 따르면, 건물 운영에서 27%, 건설 재료, 건설 및 기타 건설 산업 사용에서 20%가 발생한다. 따라서 건물 파워 솔루션을 더 효율적으로 사용하는 것이 중요하다. 모션리스 풍력 생성은 그 방향으로 한 걸음이다.
많은 상업 기업이 모션리스 풍력을 현실로 만드는 임무를 맡았다. 우리는 이러한 기업과 그들이 사용하는 기술에 대해 논의할 것이다.
모션리스 풍력 생성의 혁신적인 솔루션을 갖춘 기업
1. Vortex Bladeless
Vortex는 자신의 풍력 솔루션을 여러 형용사로 특징지었다. 그 힘은 블레이드가 없으며, 더 안전하고, 더 조용하고, 더 친환경적이다.
전체적으로, Vortex Bladeless의 비전은 소비자 수준의 큰 풍력 공원을 위한 새로운 풍력 대안을 제공하는 것이다. 그리고 그 비전을 달성하기 위해, 회사는 정상적인 풍력과 다른 물리학을 사용한다. 결과는 뚜렷하고 기회가 넘친다.
모션리스 풍력 생성 기술: Vortex Bladeless 방식
Vortex 장치는 원통형 타워와 같다. 아래쪽에서 시작하면, 아래쪽 부분은 고정되어 있으며, 그 아래에는 Core가 있다. Core에는 내부에 탄소 로드가 있다. Core 위에는 교차 튜닝 시스템이 있다. 모든 것 위에는 자유로이 풍향과 수직으로 흔들리는 원통형 마스트가 있다.
바람이 이러한 원통형 구조를 통과하면, 그 사이에 압력 와류가 생성된다. 이러한 와류의 빈도는 풍속에 따라 다르다. 구조물이 유사한 자연 공진 주파수를 가지면, 그것들은 흔들리기 시작하고 풍력을 포착한다.
에너지를 포착한 후에는 그것을 변환하는 단계가 있다. 변환을 위해, Vortex Bladeless는 전통적인 교류 발전기 기술을 사용한다. 여기서 장치는 코일과 자석 사이의 상호 작용을 목격한다.
전기는 전자기 유도에 의해 생성된다. 자석은 또한 튜닝 시스템으로 작용하며, 마스트의 탄성 상수는 풍속 범위가 넓어지도록 수정된다.
Vortex의 기술은 아직 개발 중이지만, 완전한 현실이 된다면, 동일한 크기의 일반적인 터빈과 비교하여 여러 가지 이점이 있을 것이다. Vortex Bladeless는 기어가 없고, 기름이 없으며, 브레이크가 필요하지 않으며, 더 쉽게 제작할 수 있다. 그것은 항상 유사한 기초 위에 유지된다. 공간을 덜 사용하며, 더 긴 수명을 가진다.
Vortex Bladeless: 간단한 프로필
David Suriol과 Raul Martin Yunta에 의해 설립된 Vortex Bladeless는 마드리드, 스페인에 본사를 두고 있다. 그것은 초기 단계의 스타트업이다. 공개적으로 이용 가능한 데이터에 따르면, 회사는 2021년에 Techstars로부터 12만 달러의 시드 자금을 조달했다.
2. Aeromine: 블레이드가 없는 풍력 에너지 시스템
또 다른 혁신적인 블레이드가 없는 풍력 에너지 솔루션을 제공하는 회사는 Aeromine Technologies이다. 이러한 블레이드가 없는 시스템은 상업용 건물의 지붕에 설치되어 현장에서 재생 가능 에너지를 생성한다.
Aeromine은 공기 역학의 원리를 사용한다. 건물 통합 공기 날개 기반의 풍력 발생기를 사용하며, 움직이는 부품이 없다. 바람이 이러한 공기 날개를 통과하면, 그 사이에 저압 영역이 생성된다.
구조물의 중공 중심은 압력을 매니폴드와 내부 프로펠러로 안내한다. 구조물의 아래쪽 부분에서 저압은 공기를 흡입하여 프로펠러를 통과하여 전力を 생성한 후, 공기 제트는 중심체에서 나와 자유로운 바람과 혼합된다.
Aeromine의 원리는 외부 부품을 사용하지 않고, 진동을 제거하는 것이다. 대신, 건물이나 상업용 구조물의 공기 흐름을 포착하고 증폭한다. 솔루션은 태양광 패널이 사용하는 지붕 공간의 10분의 1만을 필요로 하여, 태양광 패널보다 앞서간다.
Aeromine 솔루션은静적이며, 고정되어 있다. 모든 날씨 조건에서 언제든지 에너지를 생성할 수 있다. 시스템은 건물의 가장자리에 20-40개의 단위로 구성되며, 조합은 우세한 풍향을 향한다.
회사가 주장하는 바에 따르면, 시스템은 다른 재생 가능 에너지 대안보다 50% 더 생산적이다. 지붕 태양광 솔루션과 결합하면, 블레이드가 없는 풍력 에너지 생성 시스템은 건물의 현장 에너지需求을 완전히 충족시킬 수 있다.
Aeromine Technologies: 간단한 프로필
2020년에 Martin Manniche에 의해 설립된 Aeromine Technologies는 미국 휴스턴 지역에 본사를 두고 있다. 2023년 10월 31일, 회사는 덴마크 에너지 기관으로부터 110만 달러의 보조금을 받았다.
2023년 1월, AEC Angels는 Aeromine Technologies에 대한 투자를 했다. Aeromine Technologies의 첫 투자는 Mass Challenge로부터 비자금 지원이었다.
모션리스 풍력 생성이 미래를 위한 신뢰할 수 있는 솔루션으로 간주되는 이유
모션리스 또는 블레이드가 없는 풍력 에너지 생성이 깨끗한 재생 가능 에너지를 생성하기 위한 신뢰할 수 있는 솔루션으로 간주되는 가장 큰 검증은 투자자로부터 온다.
Aeromine의 혁신적인 지붕 풍력 에너지 시스템은 건물의 풍류를 재생 가능 에너지로 변환하며, 덴마크 에너지 기관으로부터 110만 달러의 보조금을 받았다.
그러나 완전한 솔루션을 만들기 위해 여전히 많은 일이 남아 있다. 덴마크 기술 대학(DTU)은 Aeromine와 협력하여 다양한 건물 유형과 풍향 조건에서 기술의 성능을 테스트할 것이다.
에 따르면, 덴마크 기술 대학의 공기 날개 및 로터 설계 섹션의 책임자인 Christian Bak 교수는, 대학은 다양한 건물 유형에 대한 유동 모델링을 연구하고, 솔루션의 성능을 측정하여, 에너지 생산을 추정하고, 지붕의 최적의 위치를 결정하기 위한 개선된 알고리즘을 도출하기 위해 연구할 것이다. 이것은 시스템의 추가적인 세부 조정과 더 효율적인 적용으로 이어질 것이다.
솔루션이 아파트, 사무실, 창고, 항구 터미널, 병원, 소매 센터 및 평평한 지붕이 있는 모든 건물의 지붕에 설치될 수 있으므로, 위치 최적화 지식은 적용 가능성을 높일 것이다.
Aeromine은 이미 시장에서 솔루션에 대한 상당한 수요가 있다고 인정한다. 실제로, Aeromine의 공동 창립자 Martin Manniche는 이미 기술에 대한 “大量의 관심”을 받고 있으며, 수요를 충족하기 위해 생산을 확대하고 있다고 한다.
Manniche는 또한 그들의 솔루션이 풍력 에너지를 “로컬 비즈니스에 대한 훌륭한 적합”으로 만들 것이라고 믿는다. 지금까지는 그럴 수 없었다.
유사한 이점과 더 많은 이점이 Vortex Bladeless의 솔루션에도 발견될 수 있다.
예를 들어, 그들의 모션리스 풍력 생성 솔루션은 제조와 유지 보수에서 더 저렴하다.
Vortex의 설계 효율성에 대해 의구심을 가진 사람들을 위해, 제작자들은 그들의 Vortex Mini – 13미터(42피트), 4KW 모델 -가 이상적인 조건에서 풍力的 40%의 에너지를 포착할 수 있다고 주장한다.
그것은 일반적인 풍력 터빈보다 30% 덜 효율적이지만, 단점을 보완하기 위해 동일한 공간에 일반적인 프로펠러 터빈보다 두 배의 수의 Vortex 터빈을 설치할 수 있다.
청정 에너지 목표 달성
2050년까지 순 제로 배출 목표를 달성하는 것은 풍력과 태양광을 성공적으로 활용하는 데 크게 의존할 것이다.
풍력 에너지 측면에서, 터빈은 더 커지고 허브 높이가 높아지고 로터 직경이 더 커졌지만, 2030년까지 목표를 달성하기 위해 풍력 용량의 연간 추가가 크게 증가해야 한다.
2050년까지 순 제로 배출 목표를 달성하려면, 2030년에는 약 7,400 TWh의 풍력 전기 생성이 필요하다. 이를 달성하기 위해, 평균 연간 생성 증가율은 약 17%로 증가해야 한다. 이를 위해서는 2022年的 약 75 GW에서 2030年的 350 GW로 연간 용량 추가가 증가해야 한다.
풍력 에너지 용량 추가는 지금까지 주로 중국에서 제한적이었으며, 중국은 2022년 글로벌 풍력 에너지 용량 추가의 절반을 차지하는 주요 선수이다.
국제 에너지 기구(IEA)는 풍력 에너지 장비 제조의 성장 둔화도 관찰했다. 상황을 개선하기 위해, 기관은 속도의 가속을 권고했다. 또한, 부문에서의 혁신은 주로 생산성 증가와 비용 감소 주변을 회전한다고 관찰했다.
이 혼합된 시나리오에서, 모션리스 풍력 생성은 성장에 연료를 추가할 수 있다. 제한된 공간 요구 사항과 유지 보수하기 쉬운 기능으로, 모션리스 풍력 생성은 넓은 지역이 제한된 지리에서 빠르게 확산될 수 있다.
풍력 투자는 2021年的 감소에서 회복하여 2022年に 20% 증가했다. 또한, 이는 주요 재생 가능 에너지 협력 프로그램의 일부가 되며, 사적 부문에서 중요한 지원을 받았다.
Aeromine과 Vortex가 얻은 투자, 특히 과학 및 기술 애호가 커뮤니티로부터의 투자는, 모션리스 풍력 에너지가 견고한 기반을 갖추고 있음을 보여준다. 더 많은 세부 조정과 필요한 보정이 있으면, 더 빠르게 청정한 재생 가능 에너지의 도달 범위를 넓히기 위한 완벽한 선택이 될 것이다.
