Do chính sách của chính phủ nhằm giảm khí thải carbon cùng với việc chi phí năng lượng gió ngày càng cạnh tranh so với nhiên liệu hóa thạch truyền thống, nên năng lượng gió là một nguồn năng lượng tái tạo hấp dẫn. Trái đất sẽ không bao giờ hết gió, vì vậy các công ty đang đua nhau phát triển công nghệ tuabin gió để tạo ra các tuabin lớn hơn, hiệu quả hơn, và bền bỉ hơn. Các tuabin lớn hơn thu giữ gió ở một độ cao cao hơn, nơi gió thường mạnh và ổn định hơn, dẫn đến hệ số công suất và năng suất năng lượng tốt hơn.
Theo Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, “Ngành công nghiệp gió Hoa Kỳ đã lắp đặt 13.413 megawatt (MW) năng lượng gió mới trong năm 2021, nâng tổng số lên 135.886 MW. Gió cung cấp hơn 9% điện năng trên toàn quốc, hơn 50% ở Iowa và Nam Dakota, và hơn 30% ở Kansas, Oklahoma và Bắc Dakota…”.
Ngành năng lượng gió có những thách thức đặc biệt. Các cánh tuabin gió lắp đặt trên bờ thường dài hơn 150 feet (45 mét), và một số cánh tuabin gió ngoài khơi dài hơn 350 feet (106 mét). Độ dài kinh khủng của các cánh tuabin này không chỉ phức tạp cho việc thử nghiệm và sản xuất mà còn đối với cả việc vận chuyển chúng đến địa điểm của khách hàng.
Làn gió mới
Trụ sở Công ty Myriad Wind Energy Systems tại Glasgow đang phát triển các giải pháp năng lượng gió hiệu suất cao thế hệ mới để giảm thiểu một số chướng ngại vật trong ngành công nghiệp này.
Thiết kế tuabin gió độc đáo của công ty thu được nhiều năng lượng hơn trên tổng thể. "Chúng tôi đang phát triển thứ được gọi là tuabin gió đa rotor," CTO và đồng sáng lập Paul Pirrie giải thích. "Ý tưởng là sẽ có nhiều rotor nhỏ trên một cấu trúc thay vì là một rotor khổng lồ." Một lợi ích khác là tất cả các thành phần đều phù hợp với các phương tiện hạng nặng tiêu chuẩn (HGV), vì vậy tuabin gió đa rotor của Myriad có thể đến được các địa điểm mà các tuabin gió lớn không thể tiếp cận.
Pirrie nói thêm, "[Trong tương lai] khi chúng ta muốn mở rộng quy mô sản xuất, tất cả những gì chúng ta cần làm là tăng kích thước. Chúng ta có thể sử dụng cùng một chuỗi cung ứng, cùng cơ sở sản xuất, cùng cơ sở thử nghiệm - mọi thứ."
Đối mặt với những thách thức ban đầu
Cũng như hầu hết các công ty mới thành lập, Myriad phải đối mặt với rất nhiều chi phí để khởi nghiệp, một số chi phí dự kiến và một số chi phí phát sinh. Để đảm bảo tài chính, Myriad mong muốn có thể trình bày ý tưởng của mình cho các nhà đầu tư một cách hấp dẫn, cho ngay cả những người không trong ngành kỹ thuật cũng có thể hiểu được. "Là một kỹ sư, tôi đã sử dụng SOLIDWORKS trong nhiều năm và đó là phần mềm mô hình 3D tốt nhất," Pirrie lưu ý. "Vì vậy, tôi thực sự muốn thử nghiệm và đưa nó vào hoạt động kinh doanh của mình."
Vì Myriad chỉ mới được thành lập và không có nhiều nguồn tài trợ nên Pirrie đã nghiên cứu các lựa chọn cho giải pháp mô hình CAD 3D mạnh mẽ nhưng giá cả phải chăng. Ông sớm phát hiện ra Chương trình Khởi nghiệp SOLIDWORKS. "Đó là một quy trình đăng ký đơn giản chỉ với một vài câu hỏi, bao gồm một bài giới thiệu về những gì chúng tôi đang cố gắng thực hiện [như một công ty]," Pirrie hào hứng nói. Sau đó, Myriad đã được phê duyệt để nhận phần mềm.
Đưa ra hàng loạt những ý tưởng thiết kế
Đánh giá nhanh chóng các ý tưởng thiết kế khác nhau đã giúp công ty trẻ thử nghiệm các giải pháp khả thi nhất. Myriad Wind Energy cũng sử dụng các khả năng phân tích phần tử hữu hạn (FEA) tích hợp trong SOLIDWORKS để đánh giá xem các thiết kế có vững chắc về mặt cấu trúc hay không. "Rất nhanh chóng, chúng tôi đã có thể chạy một số mô phỏng và có được ý tưởng về tính toàn vẹn của cấu trúc," Pirrie nhớ lại. "Điều đó thực sự giúp chúng tôi triển khai thêm các ý tưởng. Từ đó, bạn có thể xây dựng lên độ phức tạp, bắt đầu giảm vật liệu và tạo ra các thiết kế hiệu quả hơn [và chi tiết hơn]."
Hơn nữa, Pirrie rất thích việc có thể hiển thị cho các nhà đầu tư và các bên liên quan những mô hình CAD 3D đầy đủ màu sắc, giúp mọi người có thể hình dung các khái niệm thiết kế và có được sự hiểu biết toàn diện hơn về công nghệ.
