Thông số kích thước cánh quạt điện gió: chiều dài, đường kính, bán kính

Tua bin gió là những vật thể và thiết bị lớn đến cực lớn. Chúng vươn lên bầu trời để tận dụng những cơn gió mạnh và ổn định nhằm tạo ra điện năng từ gió. Nhưng chính xác thì một cánh quạt điện gió có thể cao và lớn đến bao nhiêu? Hãy cùng PC1 tìm hiểu về những thông số của cánh quạt điện gió bao gồm chiều dài, kích thước…

Thông số cánh quạt điện gió

Có thể thấy hầu hết cánh quạt điện gió được xây dựng trên đỉnh núi hoặc đồi, vì vậy rất khó để đánh giá kích thước thật sự. Tùy thuộc vào tiêu chuẩn kỹ thuật của từng nhà sản xuất, các số liệu và vị trí của các trang trại điện gió sẽ khác nhau. Các trang trại điện gió ngoài khơi thường sẽ có các cánh quạt điện gió với kích thước lớn hơn ở trên bờ chính vì đặc tính không gian và sức gió ở biển lớn hơn. Vào năm 2019, GE đã công bố tuabin gió ngoài khơi Haliade-X khổng lồ của mình với công suất định mức từ 12 MW đến 14 MW. Haliade-X được ví như tòa tháp cao 248 mét, nhưng chinhs xacs từ chân đế đến đầu cánh, tuabin phải cao tới 260 mét. Đường kính của cánh quạt này là 220 mét, tương đương với hơn 80% chiều cao của tổng thể. Chính vì kích thước khổng lồ đó, Haliade-X có thể cung cấp năng lượng cho một ngôi nhà trong 2 ngày chỉ với một vòng quay.

Kích thước cánh quạt điện gió

Kích thước trung bình của các cánh tuabin gió là 116 ft chiều dài. Ở mức độ này thì xe vận chuyển vẫn có thể tiến hành vận chuyển chúng được. Tuy nhiên, cơ sở hạ tầng vận chuyển bằng xe tải đã gặp thách thức bởi sự phát triển hướng tới các máy phát điện gió lớn hơn, cao hơn với các cánh quạt dài gần 200 ft.

Trung bình chiều dài của cánh quạt điện gió là bao nhiêu?

Ngày nay, cánh quạt điện gió được sản xuất ra đều có kích thước cực lớn, chiều cao trung bình của chúng sẽ từ 100m – 135m. Chính vì vậy, cánh quạt của các tuabin này cũng có kích thước siêu lớn. Trung bình mỗi cánh có chiều dài từ 65m – 80m, nặng từ 20 – 25 tấn.

Đường kính cánh quạt điện gió có đang thực sự lớn hơn qua từng năm?

Đường kính cánh quạt của tuabin, hoặc chiều rộng của vòng tròn được quét bởi các cánh quay, cũng đã tăng lên qua nhiều năm. Trong khi trước đây vào năm 2010, người ta sử dụng cánh quạt có đường kính 115 mét (380 feet) hoặc lớn hơn. Nhưng vào năm 2021 trở lại đây, con số trung bình là 127,5 mét (418 feet) – có nghĩa là đường kính sẽ dài hơn cả một sân bóng đá.

Lý do cho việc gia tăng bán kính cánh quạt điện gió?

Bán kính cánh quạt lớn hơn cho phép tua-bin gió quét được nhiều diện tích hơn, thu được nhiều gió hơn và sản xuất nhiều điện hơn. Tua bin có cánh quạt dài hơn sẽ có thể thu được nhiều gió hơn so với cánh quạt ngắn hơn – ngay cả ở những khu vực có ít gió hơn. Việc thu được nhiều gió hơn ở tốc độ gió thấp  có thể làm tăng số lượng khu vực phát triển gió trên toàn quốc. Do xu hướng này, diện tích quét của cánh quạt điện gió đã tăng khoảng 600% kể từ năm 1998 – 1999.

Có giới hạn về kích thước cánh quạt điện gió không?

Thiết kế chuyên dụng của cánh quạt có thể dẫn đến va chạm với phần tháp khi nó đạt đến một chiều dài nhất định. Do đó, tùy vào chiều cao của tháp mà mỗi tuabin sẽ có những hạn chế về kích thước tối đa của cánh quạt điện gió khác nhau. Lúc này, người ta sẽ dựa vào những định luật vật lý để tính toán ra kích thước cánh quạt điện gió tối ưu nhất.

Rõ ràng, việc xây dựng một tuabin lớn mà vẫn đảm bảo vận hành an toàn, trong thời điểm hiện tại là không thể. Những cỗ máy này đang đạt đến kích thước của một số kiến trúc cao nhất của chúng ta. GE Haliade-X – tuabin điện gió lớn nhất thế giới chỉ thấp hơn Tháp Eiffel khoảng 40m. Việc xây dựng một cấu trúc lớn hơn và đảm bảo nó luôn đứng vững trước thời tiết khắc nghiệt thực sự rất khó. Không kể đến các bộ phận của cánh quạt điện gió có bao gồm bộ phận chuyển động. Vì vậy thách thức vẫn sẽ còn đó vì vật liệu và kỹ thuật chế tạo vẫn còn những hạn chế nhất định.

Lời kết

Có thể nói, kích thước cánh quạt điện gió sẽ quyết định lượng điện năng nó tạo ra. Chiều dài của cánh càng lớn thì càng tạo ra nhiều điện gió. Chúng ta hoàn toàn có thể mong đợi trong tương lai, việc những tuabin điện gió sẽ ngày càng lớn hơn không chỉ về kích thước cánh quạt tổng thể mà còn có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn với ít vật liệu hơn.