Architektoniczny projekt turbiny wiatrowej dla lepszej akceptacji społecznej

• Autorzy: Gawlikowska A. P. , Moy de Vitry M. , Chokani N. , Abhari R. S.

Warianty tytułu

EN

Architectural wind turbine design for improved social acceptance

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Obecny trend w sektorze energii minimalizacji zależności od paliw kopalnych opiera się na stopniowym rozwoju odnawialnych źródeł energii. W celu utrzymania ekonomicznie wydajnego tempa rozwoju energetyki wiatrowej, w krajach północnej Europy i która jest technologicznie zaawansowana, należy znaleźć rozwiązania dla powiększającej się bariery społecznej. Proponowane jest w tym celu zastosowanie Architektonicznego Projektu Turbiny Wiatrowej. Sugerowane podejście dostosowuje rozwiązania z innych obszarów ludzkiego doświadczenia, które tradycyjnie stosują rozwiązania dla sytuacji, w których następuje interakcja społeczeństwa ze sztucznymi wyrobami i konstrukcjami. Proponowane podejście wykorzystuje doświadczenia z zakresu architektury, urbanistyki i marketingu, uwzględniając jednocześnie kryteria inżynieryjne i możliwości produkcji. Biorąc pod uwagę psychologię formy, został zaproponowany nowy Architektoniczny Projekt Turbiny Wiatrowej. Projekt uwzględnia estetyczne wytyczne dotyczące proporcji oraz bierze pod uwagę elementy psychologiczne np. poczucie bezpieczeństwa i wprowadzenia strefy buforowej między skalą turbiny a skalą otaczającego krajobrazu. W innowacyjny sposób nadaje tożsamość, proponując wprowadzenie dodatkowych funkcji przestrzennych i partycypacyjnego procesu projektowania. Integralność strukturalna nowatorskiej turbiny wiatrowej jest lepsza od tradycyjnej konstrukcji w warunkach obniżonego naprężenia, odkształcenia i wyboczenia oraz posiada większą obciążalność. Dzieje się to kosztem dodatkowej wagi i złożoności elementów strukturalnych, prowadząc również do możliwej nieznacznej poprawy wydajności rocznej produkcji elektryczności i przedłużenia strukturalnej i mechanicznej długości życia turbiny.

EN

The current trend in the energy sector to minimize fossil fuel dependency relies on the gradual growth of renewable energy sources. In order to ensure the further development of wind energy, which is economically efficient and technologically advanced, barriers to social acceptance must be mitigated. The use of Architecturally Designed Wind Turbines is proposed as a novel approach to this challenge. By adapting solutions from other fields of human activity, which traditionally address social interaction with man-made products and structures, the proposed approach uses experiences from architecture, urban planning and marketing, and incorporates them into a well-engineered wind turbine mechanical design and manufacturability. Taking account of the psychology of form, a novel architectural design for wind turbines is proposed, which respects aesthetical guidelines for proportions and gives sense of security and gradual scale buffer zone issues. The innovation in addressing the phenomenon of identity is based on additional social functionalities and a participatory design process. The structural integrity of the novel wind turbine design is superior to the traditional one in terms of decreased stresses, deflection and buckling, and increased load capacity. At the cost of additional weight and complexity, the new design allows for a slight improvement of the annual energy yield and increases the structural and mechanical life expectancy of the turbine.

Słowa kluczowe

PL

energetyka wiatrowa; akceptacja społeczności lokalnej; partycypacja; architektura; analiza inżynieryjna; psychologia formy; sprawiedliwość proceduralna

EN

wind power; acceptance of local community; participation; architecture; engineering analysis; psychology of form; procedural justice

• Wydawca: Komitet Architektury i Urbanistyki PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Architektury
• Czasopismo: Kwartalnik Architektury i Urbanistyki
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 61, z. 4
• Strony: 65--88
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Gawlikowska A. P.

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Procesowej, Laboratorium Konwersji Energii, ETH Zurich, Szwajcaria

autor

Moy de Vitry M.

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Procesowej, Laboratorium Konwersji Energii, ETH Zurich, Szwajcaria

autor

Chokani N.

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Procesowej, Laboratorium Konwersji Energii, ETH Zurich, Szwajcaria

autor

Abhari R. S.

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Procesowej, Laboratorium Konwersji Energii, ETH Zurich, Szwajcaria

Bibliografia

• A. Alessi, The Dream Factory, Electa-Alessi, Milan 2000.
• S. Barber, N. Chokani, R. S. Abhari, Effect of Wake Flow Nonuniformitcy on Wind Turbine Performance and Aerodynamics, „Journal of Turbomachinery”, Vol. 135, No. 1, 011012, 2013.
• CA-OWEE, Offshore Wind Energy: Ready to Power a Sustainable Europe - Final report, Concerted Action on Offshore Wind Energy in Europe, Delft, The Netherlands 2001, [www.offshorewindenerge.org].
• O. Demirbilek, B. Sener, Product Design, Semantics and Emotional Response, „Ergonomics”, vol. 46(13/14), 2001, s. 1346-1360.
• DWIA and Fraunhofer, Wind Barriers survey, EWEA, Administrative and grid access barriers to wind power, 2010, [http://www.windbarriers.eu/fileadmin/WB_docs/documents/WindBarriers_report.pdf].
• EC, Directive 2009/28/EC of 23 April 2009 on the promotion of the use of energy from renewable sources, 2009.
• Eurostat, Electricity Statistics, 2017, [http://epp.eurostat.ec.europa.eu/statistics_explained/index.php/Renewable_energy_statistics].
• EWEA, Social Acceptance of Wind Energy and Wind Farms. Wind energy - the facts: A guide to the technology, economics and future of wind power, European Wind Energy Association, London, UK, Sterling, VA, 2009.
• EWEA, Wind in power, 2016, European statistics, 2017, [http://www.ewea.org/statistics/].
• A. Gawlikowska, Architecture in the center of conflict. Threats for its Identity, Warsaw University of Technology, 2011.
• A. Gawlikowska, Przestrzeń i Energia. Zarządzanie społeczną akceptacją zmiany, Wydawnictwo Wydziału Architektury Politechniki Poznańskiej, 2014.
• Germanischer Lloyd Industrial Services gmbH, Guideline for the certifi cation of wind turbines, Technical report, Rules and Guidelines Industrial Services, 2010.
• A. Giddens, Modernity and Self-Identity. Self and Society in the Late Modern Age, Polity, Cambridge 1991.
• A. C. Goodyear, From Technophilia to Technophobia: The Impact of the Vietnam, Leonardo, vol. 41(2), 2008, s. 169-173.
• J. B. Graham, J. R. Stephenson, I. J. Smith, Public perceptions of wind energy developments: Case studies from New Zealand, Energy Policy, vol. 37(9), 2009, s. 3348.
• S. Horbaty, S. Huber, G. Ellis, Large-scale wind deployment, social acceptance, WIREs Energy Environ, 1: 194-205 doi: 10.1002/wene.9, 2012.
• IEC, Guidelines for Design Load Cases, IEC 61400-1, x 7.4, Germanischer Lloyd Industrial Services, 2010.
• G. Jonkman, S. Musial, W. Scott, J. Butterfi eld, Definition of a 5-MW reference wind turbine for offshore system development, Technical report, National Renewable Energy Laboratory (NREL), Golden, CO., 17 Wind Energy; Design; Manufacturers; Specifi cations; Turbines; Wind Turbines; Wind Power, 2009.
• A. Koskinen, O. Laitinen, Social acceptance of Wind Energy Projects: State-of-the-Art in Finland, Wpd Finland oy, motiva, Finland 2010.
• A. Mäkelä, Emotions, user experience and directions for designing emotional rich products, Literature review. eDesign, Dec. 1999, [http://www.hut.fi /~ahmakela/eDesign/literature.html].
• Y. Maruyama, Social acceptance of Wind Energy Projects: State-of-the-Art in Japan, University of Tokyo, Japan 2010.
• M. Moy de Vitry, Structural Integrity of Architecturally Designed Wind Turbines, Internal Report, Laboratory for Energy Conversion, ETHZ, Zurich 2012.
• PSEW, Polish Wind Energy Association, private communication, 2013.
• P. Ricaeur, Oneself as Another, University of Chicago Press, Chicago 1990.
• B. H. Schmitt, A. Simmson, Marketing Aesthetics: The Strategic Management of Brands, Identity, and Image, The Free Press, New York 1997.
• J. P. Schoormans, H. S. Robben, The effect of new package design on product attention, categorization and evaluation, „Journal of Economic Psychology”, vol. 18, 1997, s. 271-287.
• P. Schweizer-Ries, J. Zoellner, O. von Guericke, Activation and Involvement - how to increase the acceptance of RES through participation: Project description, Germany 2010.
• R. G. Stein, Architecture and Energy, Anchor Press, Doubleday, Garden City, New York 1977.
• R. Thayer, H. Hansen, Consumer Attitude and Choice in Local Energy Development, Department of Environmental Design, University of California - Davis, 1989, s. 17-19.
• W. Tong, Wind power generation and wind turbine design, WIT Press, Southampton 2010.
• R. L. Underwood, N. M. Klein, R. R. Burke, Packaging communication: Attentional effects of product imagery, „Journal of Product & Brand Management”, vol. 10(7), 2001, s. 403-422.

Uwagi

PL