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Intelligente Microgrids im mittleren bis niedrigen Leistungsbereich mit Solar- und Windenergieanlagen sowie mit integriertem Batteriespeicher, Leistungselektronik und Steuerungssystem werden immer populärer. Diese sind auch für Heimanwendungen zur Nutzung erneuerbarer Energien geeignet.
Vertikale Windturbinen für intelligente Microgrids
Windturbinen mit vertikaler Achse (VAWT, Vertical-Axis Wind Turbines) sind aufgrund ihres geringen Platzbedarf, der geringen Geräuschentwicklung und der geringen Auswirkung auf das Ökosystem ideal für intelligente Microgrid-Lösungen. Vertikale Windkraftanlagen können an Orten installiert werden, wo dies für die traditionellen dreiflügeligen Windkraftanlagen mit horizontaler Achse nicht möglich ist. Dies liegt insbesondere an ihrer schlanken Form und des geringen Schlagschattens.
VAWTs können in Form eines Arrays installiert werden, um Windparks unterschiedlicher Größe zu schaffen. Die meisten Windturbinen mit vertikaler Achse benötigen keine YAW-Steuerung (automatische Windrichtungsnachführung). Dies vereinfacht das Design, senkt den internen Energieverbrauch und macht das System, im Vergleich zu klassischen Dreiflüglern, effizienter. Aufgrund der vertikalen Achse können diese Windturbinen zwischen Häusern errichtet werden, um die Vorteile des Windkanaleffekts zu nutzen. Wenn der Wind durch den engen Zwischenraum geleitet wird, entsteht eine höhere Windgeschwindigkeit und somit eine höhere Effizienz bei der Stromerzeugung.
Vertikale Windkraft- und Solaranlagen als schwimmende Plattformen
Vertikale Windkraftanlagen können zusammen mit Solarmodulen auf einer schwimmenden Plattform installiert werden, um eine bewegliche Anlage zur Erzeugung erneuerbarer Energie zu schaffen, die keine Landflächen beansprucht.
Eine weitere Entwicklung ist, die schwimmenden Plattformen mit marinen Ökosysteme zu verbinden, zum Beispiel indem unterhalb der Plattform Lebensräume für Wasserpflanzen und Meerestiere geschaffen werden. Der Batteriespeicher kann in die Plattform integriert werden, was diese durch das Gewicht und den niedrigeren Schwerpunkt in unsteten Gewässern stabilisiert. So entsteht eine ganzheitliche Lösung, welche die Umwelt und die marinen Ökosysteme schützt.
Ideale Standorte für vertikale Windturbinen
Windturbinen mit vertikaler Achse können starken Winden und rauen klimatischen Bedingungen standhalten. Daher sind diese gut für abgelegene Standorte geeignet, wie bergige Außenposten, Inseln und Küstendörfer.
In Skandinavien beispielsweise kann Solarenergie aufgrund der hohen Breitengrade nur eingeschränkt genutzt werden. Hier wurden Windturbinen mit vertikaler Achse installiert, um Microgrids zur Notstromversorgung oder für die Telekommunikation zu schaffen. Die Turmstruktur der Anlagen kann so gestaltet und angepasst werden, dass sowohl 4G/5G-Netzwerkantennen als auch Instrumente für Wetterstationen in die Windanlage integriert werden können. Es gibt viele mögliche Anwendungen für solche Turmplattformen, die je nach Bedarf zusätzliche Funktionen bieten.
Windturbinensystem DirectTech WindTracker
Der DirectTech WindTracker ist ein Doppelturbinen-Energieerzeugungssystem mit innovativem Design. Dieser wurde in Deutschland entwickelt und ist das Resultat jahrelanger Produktentwicklung, -prüfung und -validierung. Es ist patentiert und vom TÜV nach der Norm IEC 61400 zertifiziert.
Dieses Windturbinensystem besteht hauptsächlich aus den wiederverwertbaren Materialien Aluminium und Stahl. Dank einer robusten Bauweise und Konstruktion ist der Wartungsaufwand minimal. Dies resultiert in einer lange Nutzungsdauer, was gleichzeitig eine hohe Nachhaltigkeit sicherstellt.
Der WindTracker mit vertikalen Achsen besteht aus drei Hauptteilen, konzipiert für eine einfache Installation, Logistik und Montage. Das erhöht die Flexibilität bei der Anpassung an regionale Gegebenheiten und Konfigurationen. Auch die Anpassung an bestimmte Kundenanforderungen für unterschiedliche Anwendungen ist so flexibel möglich. Weitere Informationen zum DirectTech WindTracker finden Sie hier >>>
Dieser Beitrag ist eine Übersetzung/Adaption des bislang unveröffentlichten Artikels „Smart Microgrid, Medium to Low Range Renewable Power Generations, and The Integrated Solutions“ von Dixon He. Der Originalartikel wird ebenfalls auf energyload.eu veröffentlicht werden.
Quellen / Weiterlesen
Die Vorteile vertikaler Windkraftanlagen | energyload.eu
Warum sich Kleinwindanlagen in Deutschland nicht durchsetzen | energyload.eu
Bilderquelle: © DirectTech Verwaltungs GmbH