Odsłonięcie odporności turbin wiatrowych podczas zimnych uderzeń

Energia wiatrowa szybko staje się kluczową częścią europejskich sieci elektroenergetycznych, zaspokajając prawie 20% zapotrzebowania regionu na energię. Niektóre kraje północne, takie jak Dania (55%) i Irlandia (34%), w jeszcze większym stopniu opierają się na energii wiatrowej. Na Morzu Północnym znajdują się prawie 3000 turbiny wiatrowe, w tym kilka na Antarktydzie, które demonstrują swoją odporność w zimnym klimacie. Jednak pomimo ich sukcesu sceptycy zielonej energii, podobnie jak innych odnawialnych źródeł energii, często krytykują turbiny wiatrowe. Niedawno wirusowy post na blogu sugerował znaczną utratę produkcji energii elektrycznej podczas okresów zimowych w Szwecji, podsycając wątpliwości co do zimowej wydajności energii wiatrowej. Powstaje pytanie: czy w narracjach przeciwstawiających się zimie wiatr jest ziarno prawdy?

W obliczu ujemnych temperatur turbiny wiatrowe są odporne i zaprojektowane tak, aby wytrzymać tak ekstremalne warunki, jak -30 stopni Celsjusza. Chociaż tworzenie się lodu na łopatkach turbin stanowi potencjalne wyzwanie, nie ogranicza się ono do opadów śniegu lub marznącego deszczu. Silne odczuwanie chłodu przez wiatr lub wilgotność w okresach mgły mogą również powodować oblodzenie.

Problem ten wynika z wpływu na aerodynamikę łopatek, powodującego bardziej chropowatą powierzchnię, co z kolei zmniejsza wydajność, a jednocześnie może powodować problemy z niewyważeniem. Aby stawić czoła tym wyzwaniom, WindEurope, regionalne stowarzyszenie energetyki wiatrowej, podkreśla, że ​​być może konieczne będzie wstrzymanie obrotu turbin wiatrowych, aby złagodzić takie problemy.

Względy bezpieczeństwa również odgrywają kluczową rolę, ponieważ turbiny można zatrzymać, aby zapobiec ryzyku wyrzucania lodu z łopatek. Svensk Vindenergi, Szwedzkie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej, podkreśla, że ​​największe niebezpieczeństwo spadającego lodu występuje, gdy turbina zamarznie, a następnie temperatura wzrośnie lub gdy światło słoneczne nagrzeje określone części turbiny wiatrowej.

Aby zapewnić bezpieczeństwo w zimne dni, firma Svensk Vindenergi obliczyła rozsądną odległość bezpieczeństwa (wysokość wieży plus średnica turbiny). Co ważne, zauważają, że nie zgłoszono przypadku, aby jakakolwiek osoba została ranna w wyniku spadającego lodu, co podkreśla, że ​​wdrożono skrupulatne środki bezpieczeństwa. Odsłonięcie odporności turbin wiatrowych na zimne dni pokazuje, jakie staranne rozważania i środki ostrożności zostały podjęte, aby poradzić sobie w tych trudnych warunkach.

Turbiny wiatrowe wykorzystują różne strategie zwalczania ujemnych temperatur i zapobiegania wyzwaniom związanym z lodem. Nowoczesne turbiny wyposażone są w zaawansowane technologie odladzania zarządzane ze sterowni farm wiatrowych. Rozwiązania te obejmują wewnętrzne systemy ogrzewania łopatek, wykorzystujące takie metody, jak cyrkulacja gorącego powietrza, mechaniczne urządzenia lub płyny do odladzania oraz systemy wibracyjne łopatek.

Szwedzka firma Skellefteå Kraft wprowadziła innowacyjne podejście polegające na pokryciu łopatek turbin cienką warstwą włókna węglowego, które można nagrzać, gdy lód stanowi zagrożenie. Inny producent, Nordex z siedzibą w Niemczech, oferuje „zestawy dla zimnego klimatu”, zaprojektowane w celu znacznego ograniczenia strat energii, zapewniając poprawę nawet o 80% w warunkach oblodzenia.

Profesor inżynierii lotniczej Hui Hu, piszący dla naukowego serwisu informacyjnego The Conversation, podkreśla, że ​​wiele strategii zapobiegania oblodzeniu łopat turbin wiatrowych wywodzi się z praktyk lotniczych. Wraz z rozwojem branży wiatrowej znaczne inwestycje ukierunkowane są na optymalizację tych kluczowych elementów transformacji energetycznej.

W przypadku utrzymującego się oblodzenia elektrownie wiatrowe zazwyczaj są tymczasowo wyłączane, a firmy serwisowe wysyłane są w celu przeprowadzenia procedur odladzania. W rzadkich sytuacjach do odladzania turbin można użyć helikopterów, co podkreśla zaangażowanie branży w stawienie czoła wyzwaniom związanym z ujemnymi temperaturami.

W lutym 2021 r. Teksas stanął w obliczu surowych mrozów, które spowodowały przerwy w dostawie prądu. Jak podaje ERCOT, główny dostawca energii w stanie, niektóre turbiny zamarły, powodując utratę mocy w zakresie energii odnawialnej o 16 GW. Pomimo krytyki obwiniającej farmy wiatrowe, dane ERCOT wskazują na większy niedobór 30 GW w przypadku źródeł gazu kopalnego, węgla i energii jądrowej. Problemy z turbinami wiatrowymi przypisywano brakowi konstrukcji na ekstremalnie niskie temperatury, ponieważ deweloperzy nie zabezpieczyli ich przed czynnikami atmosferycznymi – wyjaśnił Michael Howland, profesor inżynierii lądowej i środowiskowej w MIT.

Podczas incydentu krytycy czystej energii zostali oskarżeni o wykorzystanie sytuacji do celów politycznych. Dyrektor generalna firmy American Clean Power, Heather Zichal, podkreśliła raczej problem pogodowy niż kwestię czystej energii, opowiadając się za inwestycjami w odnawialne źródła energii z ulepszonym przesyłem i magazynowaniem.

Krążyły dezinformacje, w tym zdjęcie helikoptera rzekomo ratującego turbiny w Teksasie, które weryfikatorzy faktów odkryli jako incydent w Szwecji w 2014 r., podczas którego do usuwania lodu używano gorącej wody. Dyrektor generalny Alpine Helicopters, zaangażowanej firmy, stwierdził, że takie powietrzne naprawy są lepsze niż brak działania, ponieważ pomagają w szybkiej regeneracji turbin w celu ograniczenia emisji gazów cieplarnianych z paliw kopalnych, co odpowiada mocnym stronom turbin wiatrowych.

Proszę kliknąć tutaj:https://www.stamping-welding.com/busbar/laminowane-szyny zbiorcze/laminowane-szyny szynowe-do-energii wiatrowej.html