If there’s one state in which wind energy research can thrive, it’s Colorado. Though some researchers say clean energy isn’t always a viable option for some states, wind energy accounts for about 5,000 of the state’s jobs and nearly 14 percent of its local energy production. With its steady flow of innovations and job opportunities, clean-energy industry could arm the state with a viable alternative to supplement its suffering oil and gas industry.
The past couple weeks have been an especially fruitful period for the state’s wind energy industry. Sen. Michael Bannet has continued pushing for a production tax credit that would give wind energy producers a 2.2 cent credit per kilowatt hour of electricity generated, which he hopes will help cut back production costs.
Colorado’s wind energy industry received an additional boost through its inclusion in the Institute for Advanced Composites Manufacturing Innovation (IACMI). Led by the University of Tennessee, the institute is funded by a $70 million federal grant and $180 million worth of non-federal grants to facilitate advances in advanced composites— materials such as carbon fiber valued for their strength and light weight.
Colorado institutes such as Coors Tek, University of Colorado and the National Renewable Energy Laboratory will be among IACMI’s 122 partners, bringing in a total of $14 million worth of grants to the state.
“We are delighted that Colorado is one of the six member states of the institute,” Gov. John Hickenlooper said in a Denver Business Journal article. “… The integration of our regional and industry planning efforts through the Colorado Blueprint has afforded us the opportunity to leverage federal initiatives such as this. With today’s announcement, we successfully reached another goal—to accelerate our state’s advanced industries.”
NREL reaches strives for bigger possibilities
Advanced composites play an integral role in the Colorado’s wind energy, an industry for which the state serves as a research hub.
“Virtually all the blades on wind turbines are made out of composite materials, mainly fiberglass,” said Fort Felker, Director of NREL’s Wind Technology Center in Boulder. “It has tremendous properties that make it very attractive for turbine blades; it’s strong, it’s light-weight, and you can mold it into the very complex shapes that are required for the wind turbine blades to have maximum aerodynamic performance.”
Felker hopes to use funding from the institutes for projects that will help Colorado “take one step forward as a global leader in wind technology.” One such project aims to tackle one of the industry’s most restricting factors: turbine size.
“Right now, the size of the wind turbine is largely limited by the largest piece of the largest blade that you can safely and inexpensively move from the factory to the site of the wind plant,” Felker said. “So, there are limitations on the width, size and weight of an object that can be moved over the roads of over the rail lines, and it limits the size of the wind turbines that we’re able to deploy.”
To facilitate possibilities for bigger blades, Felker hopes to develop a solution that would allow blades to be transported in two or more pieces and connected from the inside using sturdy, lightweight and low-cost joints.
“You could assemble [the blades] there at the wind plant, thereby allowing us to have much larger rotors that would still be compatible with our existing transportation constraints,” Felker said. “The bigger the rotor disc is, the more of the energy that’s in the wind can be captured. So, if you could develop a technology to allow you to have a reliable two-piece blade instead of a single piece as is currently done, then you could potentially double the rotor, and that would allow the turbine to capture four times as much energy.”
NREL will also use funding to develop recyclable wind turbine materials. Once a turbine reaches the end of its useful economic life—typically 20 to 30 years—the materials could then be reused to construct a new cycle of wind turbines.
Mines to develop sustainable turbines
Research to improve wind energy technology is also a priority for the Colorado School of Mines, which will receive $1 million from the institute for the next five years—one of the largest grants the school has received from a single investor.
A professor of chemical engineering and faculty in the Materials Science Program at Mines, John R. Dorgan develops new materials to construct wind turbine blades, which span 60 meters in length at weigh close to 10 tons. His research with the grant will centralize around specialized thermoplastic technology that utilizes ring-opening polymerization.
“Thermoplastic use reduces weight and costs, enables the production of segmented blades, and facilitates recycling of the plastic composites at the end of their service life,” Dorgan said. “It creates additional manufacturing jobs in the conversion of the reclaimed materials and significantly improves important sustainability metrics.”
Right energy source for the right place
In the midst of what seemed like a universal struggle for the oil and gas industry against low gas prices, Colorado ranked the fourth lowest in the nation last week.
Though the suffering oil and gas industry might present an opportunity to hone in on alternative sources of energy, Felker doesn’t foresee wind energy threatening fracking operations.
“It’s almost impossible to predict about what the future will hold,” he said. “I think the United States is greatly strengthened by the diversity of its energy supplies, I really don’t see that changing; I think we’ll continue to see solar in some places, where that’s economic, and natural harvested in other places where that’s economic, and wind energy harvested where it makes sense. I think that strengthens the whole nation and I anticipate that there will be investments made in all of these energy sources.”
หากมีหนึ่งรัฐในการที่การวิจัยพลังงานลมสามารถเจริญเติบโตได้ก็โคโลราโด แม้ว่านักวิจัยบางคนบอกว่าพลังงานสะอาดไม่เคยเป็นตัวเลือกที่ทำงานได้สำหรับบางรัฐบัญชีพลังงานลมประมาณ 5,000 งานของรัฐและเกือบร้อยละ 14 ของการผลิตพลังงานในท้องถิ่นของตน ที่มีการไหลอย่างต่อเนื่องของนวัตกรรมและโอกาสในการทำงานในอุตสาหกรรมพลังงานสะอาดสามารถแขนรัฐที่มีทางเลือกที่ทำงานเพื่อเสริมความทุกข์ทรมานของน้ำมันและก๊าซอุตสาหกรรม.
สองสามสัปดาห์ที่ผ่านมาได้รับระยะเวลาที่มีผลอย่างยิ่งสำหรับรัฐของอุตสาหกรรมพลังงานลม ส.ว. Bannet ไมเคิลยังคงผลักดันให้เครดิตภาษีการผลิตที่จะให้ลมผลิตพลังงานเครดิตร้อยละ 2.2 ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงการผลิตไฟฟ้าซึ่งเขาหวังว่าจะช่วยลดต้นทุนการผลิตกลับ.
โคโลราโดอุตสาหกรรมพลังงานลมที่ได้รับการส่งเสริมเพิ่มเติมผ่านการรวม ในสถาบันเพื่อความก้าวหน้าผลิตคอมโพสิตนวัตกรรม (IACMI) นำโดยมหาวิทยาลัยเทนเนสซีสถาบันได้รับทุนจากรัฐบาลกลางให้ $ 70,000,000 และ $ 180,000,000 มูลค่าของทุนที่ไม่ใช่ของรัฐบาลกลางเพื่ออำนวยความสะดวกความก้าวหน้าในวัสดุ composites- ขั้นสูงเช่นคาร์บอนไฟเบอร์มูลค่าเพื่อความแข็งแรงและน้ำหนักเบาของพวกเขา.
สถาบันโคโลราโดเช่น คูร์สเต็มหาวิทยาลัยโคโลราโดและพลังงานทดแทนแห่งชาติห้องปฏิบัติการจะอยู่ในหมู่พันธมิตร 122 IACMI ของนำในการรวมของ $ 14,000,000 มูลค่าของเงินอุดหนุนให้กับรัฐ.
"เรามีความยินดีที่โคโลราโดเป็นหนึ่งในหกของรัฐสมาชิกของสถาบัน "รัฐบาลจอห์ฮิคกล่าวในวารสารธุรกิจเดนเวอร์บทความ "... การรวมกลุ่มของภูมิภาคและความพยายามในการวางแผนอุตสาหกรรมของเราผ่านพิมพ์เขียวโคโลราโดได้ afforded เรามีโอกาสที่จะใช้ประโยชน์จากความคิดริเริ่มของรัฐบาลกลางเช่นนี้ ด้วยการประกาศวันนี้เราประสบความสำเร็จมาถึงอีกหนึ่งเป้าหมายที่จะเร่งรัฐของเราของอุตสาหกรรมขั้นสูง. "
NREL ถึงมุ่งมั่นที่เป็นไปได้ที่ใหญ่กว่า
คอมโพสิตขั้นสูงมีบทบาทสำคัญในการใช้พลังงานลมของโคโลราโดอุตสาหกรรมที่รัฐทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางการวิจัย.
"แทบ ใบมีดทั้งหมดที่อยู่ในกังหันลมที่ทำจากวัสดุคอมโพสิตส่วนใหญ่เป็นไฟเบอร์กลาส, "ฟอร์ต Felker ผู้อำนวยการศูนย์ NREL ลมเทคโนโลยีในโบลเดอกล่าวว่า "มันมีคุณสมบัติอันยิ่งใหญ่ที่ทำให้มันน่าสนใจมากสำหรับใบพัดกังหัน; มันเป็นที่แข็งแกร่งก็มีน้ำหนักเบาและคุณสามารถปั้นมันเป็นรูปทรงที่ซับซ้อนมากที่จำเป็นสำหรับใบพัดกังหันลมที่จะมีผลการดำเนินงานตามหลักอากาศพลศาสตร์สูงสุด. "
Felker หวังที่จะใช้เงินทุนจากสถาบันสำหรับโครงการที่จะช่วยให้รัฐโคโลราโด "ใช้เวลาหนึ่ง ก้าวไปข้างหน้าเป็นผู้นำระดับโลกในด้านเทคโนโลยีลม "หนึ่งในโครงการดังกล่าวมีจุดมุ่งหมายที่จะแก้ไขปัญหาหนึ่งในปัจจัยที่ จำกัด มากที่สุดในอุตสาหกรรม. ขนาดกังหัน.
"ตอนนี้ขนาดของกังหันลมจะถูก จำกัด โดยส่วนใหญ่ชิ้นส่วนที่ใหญ่ที่สุดของใบมีดที่ใหญ่ที่สุดที่ คุณได้อย่างปลอดภัยและราคาไม่แพงสามารถย้ายจากโรงงานไปยังเว็บไซต์ของโรงงานลม "Felker กล่าวว่า "ดังนั้นมีข้อ จำกัด เกี่ยวกับความกว้างขนาดและน้ำหนักของวัตถุที่สามารถเคลื่อนย้ายบนถนนกว่ารถไฟและจะ จำกัด ขนาดของกังหันลมที่เราสามารถที่จะปรับใช้."
เพื่ออำนวยความสะดวกความเป็นไปได้ สำหรับใบใหญ่ Felker หวังที่จะพัฒนาโซลูชั่นที่จะช่วยให้ใบมีดที่จะขนส่งในสองชิ้นหรือมากกว่าและเชื่อมต่อจากภายในโดยใช้ที่มีความทนทานน้ำหนักเบาและข้อต่อต้นทุนต่ำ.
"คุณสามารถประกอบ [ใบ] มีที่โรงงานลม จึงทำให้เราสามารถมีใบพัดขนาดใหญ่มากที่จะยังคงเข้ากันได้กับข้อ จำกัด ของการขนส่งที่มีอยู่ของเรา "กล่าวว่า Felker "ใหญ่กว่าแผ่นโรเตอร์มีมากขึ้นของพลังงานที่อยู่ในลมจะถูกจับ ดังนั้นถ้าคุณสามารถพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อช่วยให้คุณมีความน่าเชื่อถือใบมีดสองชิ้นแทนของชิ้นเดียวที่ทำในขณะนี้แล้วคุณอาจจะเป็นสองเท่าของโรเตอร์และที่จะช่วยให้กังหันจะจับสี่เท่าพลังงานมาก . "
NREL จะใช้เงินทุนในการพัฒนาวัสดุรีไซเคิลกังหันลม เมื่อกังหันถึงจุดสิ้นสุดของเศรษฐกิจที่มีประโยชน์ต่อชีวิตโดยทั่วไป 20 ถึง 30 ปีแล้ววัสดุที่สามารถนำกลับมาใช้ในการสร้างรอบใหม่ของกังหันลม.
เหมืองแร่การพัฒนาอย่างยั่งยืนกังหัน
วิจัยเพื่อปรับปรุงเทคโนโลยีพลังงานลมยังเป็นสำคัญสำหรับ โคโลราโดโรงเรียนเหมืองซึ่งจะได้รับ $ 1,000,000 จากสถาบันต่อไปอีกห้าปีหนึ่งของทุนที่ใหญ่ที่สุดในโรงเรียนที่ได้รับจากการลงทุนเพียงครั้งเดียว.
ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีและคณาจารย์ในวัสดุวิชาที่เหมืองแร่ John R . Dorgan พัฒนาวัสดุใหม่ที่จะสร้างใบพัดกังหันลมซึ่งครอบคลุม 60 เมตรยาวที่มีน้ำหนักใกล้เคียงกับ 10 ตัน งานวิจัยของเขากับแกรนท์จะรวบรวมเทคโนโลยีเทอร์โมเฉพาะรอบที่ใช้พอลิเมอแหวนเปิด.
"การใช้เทอร์โมช่วยลดน้ำหนักและค่าใช้จ่ายที่จะช่วยให้การผลิตของใบแบ่งและอำนวยความสะดวกในการรีไซเคิลพลาสติกผสมในตอนท้ายของอายุการใช้งานของพวกเขา" Dorgan กล่าว "มันสร้างงานการผลิตเพิ่มเติมในการแปลงของวัสดุที่นำกลับมาอย่างมีนัยสำคัญและปรับปรุงตัวชี้วัดการพัฒนาอย่างยั่งยืนที่สำคัญ."
แหล่งพลังงานที่เหมาะสมกับสถานที่ที่เหมาะสม
ในท่ามกลางของสิ่งที่ดูเหมือนจะต่อสู้สากลสำหรับอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซกับราคาก๊าซต่ำโคโลราโด การจัดอันดับที่สี่ที่ต่ำที่สุดในประเทศเมื่อสัปดาห์ที่แล้ว.
แม้ว่าน้ำมันทุกข์และก๊าซอุตสาหกรรมอาจจะนำเสนอโอกาสที่จะฝึกฝนในแหล่งพลังงานทางเลือก, Felker ไม่ได้คาดหวังพลังงานลมที่คุกคามการดำเนินงาน fracking.
"มันเกือบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะคาดการณ์เกี่ยวกับสิ่งที่ ในอนาคตจะถือ "เขากล่าว "ผมคิดว่าประเทศสหรัฐอเมริกามีความเข้มแข็งอย่างมากโดยความหลากหลายของวัสดุสิ้นเปลืองพลังงานของผมไม่เห็นว่าการเปลี่ยนแปลง; ผมคิดว่าเราจะยังคงเห็นแสงอาทิตย์ในบางสถานที่ที่เศรษฐกิจและธรรมชาติเก็บเกี่ยวในสถานที่อื่น ๆ ที่ว่าเป็นเศรษฐกิจและพลังงานลมเก็บเกี่ยวที่มันทำให้รู้สึก ผมคิดว่าที่แข็งแรงทั้งชาติและผมคาดว่าจะมีการลงทุนในทุกแหล่งพลังงานเหล่านี้. "
การแปล กรุณารอสักครู่..