Razkrivamo odpornost vetrnih turbin med hladnimi sunki

Energija vetra hitro postaja ključni del evropskih električnih omrežij, saj izpolnjuje skoraj 20 % potreb regije po energiji. Nekatere severne države, kot sta Danska (55 %) in Irska (34 %), so še bolj odvisne od vetrne energije. Severno morje gosti skoraj 3 000 vetrnih turbin, vključno z nekaj na Antarktiki, ki dokazujejo njihovo odpornost v mrzlih podnebjih. Kljub uspehu pa skeptiki zelene energije, podobno kot pri drugih obnovljivih virih energije, pogosto kritizirajo vetrne turbine. Nedavno je viralna objava na spletnem dnevniku predlagala znatno izgubo proizvodnje električne energije med hladnim obdobjem na Švedskem, kar je podžgalo dvome o zimski učinkovitosti vetrne energije. Postavlja se vprašanje: ali je kaj resnice v teh pripovedih, ki nasprotujejo vetru in zimi?

Vetrne turbine so kljub nizkim temperaturam odporne in zasnovane tako, da prenesejo tako ekstremne pogoje, kot je -30 stopinj Celzija. Čeprav je nastajanje ledu na turbinskih lopaticah potencialni izziv, ni omejeno na snežne razmere ali ledeni dež. Visok hladen veter ali vlažnost v meglenih obdobjih lahko povzročita tudi poledico.

Ta skrb se pojavi zaradi vpliva na aerodinamiko rezil, zaradi česar je površina bolj hrapava in posledično zmanjša učinkovitost, hkrati pa lahko povzroči težave z neravnovesjem. Za reševanje teh izzivov WindEurope, regionalno združenje za vetrno energijo, poudarja, da bodo vetrne turbine morda morale ustaviti svoje vrtenje, da bi ublažile te težave.

Varnostni vidiki prav tako igrajo ključno vlogo, saj je turbine mogoče ustaviti, da se prepreči nevarnost, da bi z lopatic odletela led. Svensk Vindenergi, švedsko združenje za vetrno energijo, poudarja, da se največja nevarnost padajočega ledu pojavi, ko je turbina zaledenela in se temperature nato dvignejo ali ko sončna svetloba segreje določene dele vetrne turbine.

Za zagotovitev varnosti v hladnih dneh je Svensk Vindenergi izračunal primerno varnostno razdaljo (višina stolpa plus premer turbine). Pomembno je, da ugotavljajo, da ni nobenega poročila o nobeni osebi, ki bi bila poškodovana zaradi padajočega ledu, in poudarjajo natančne varnostne ukrepe. Razkritje odpornosti vetrnih turbin v mrzlem vremenu prikazuje skrbne premisleke in previdnostne ukrepe, sprejete za krmarjenje v teh zahtevnih razmerah.

Vetrne turbine uporabljajo različne strategije za boj proti nizkim temperaturam in preprečevanje izzivov, povezanih z ledom. Sodobne turbine so opremljene z naprednimi tehnologijami za odmrzovanje, ki jih upravljajo nadzorne sobe vetrnih elektrarn. Te rešitve vključujejo notranje ogrevalne sisteme znotraj rezil, ki uporabljajo metode, kot so kroženje vročega zraka, mehanske naprave ali tekočine za odmrzovanje in sisteme za vibracije rezil.

Švedsko podjetje Skellefteå Kraft je uvedlo inovativen pristop s prevleko turbinskih lopatic s tanko plastjo ogljikovih vlaken, ki se lahko segrevajo, ko ogroža led. Drugi proizvajalec, Nordex, s sedežem v Nemčiji, ponuja 'pakete za hladno podnebje', ki so zasnovani za znatno zmanjšanje izgub energije, in trdijo, da se izboljšajo do 80 % v pogojih zaledenitve.

Profesor vesoljskega inženiringa Hui Hu, ki piše za stran z znanstvenimi novicami The Conversation, poudarja, da številne strategije za preprečevanje ledu na lopaticah vetrnih turbin izvirajo iz letalskih praks. Z rastočo vetrno industrijo so znatne naložbe usmerjene v optimizacijo teh ključnih komponent energetskega prehoda.

V primeru vztrajnega nastajanja ledu se vetrne elektrarne običajno začasno ustavijo, servisna podjetja pa se napotijo, da izvedejo postopke odledenitve. V redkih primerih se lahko za turbine za odmrzovanje uporabijo helikopterji, s čimer se poudarja zavezanost industrije, da se spopade z izzivi, ki jih predstavljajo nizke temperature.

Februarja 2021 se je Teksas soočil s hudim mrazom, ki je povzročil izpade električne energije. Nekatere turbine so zamrznile, kar je povzročilo 16 GW izgube zmogljivosti obnovljive energije, kot poroča ERCOT, glavni državni dobavitelj energije. Kljub kritikam, ki so krivile vetrne elektrarne, podatki ERCOT kažejo na večji primanjkljaj 30 GW iz fosilnega plina, premoga in jedrskih virov. Težave z vetrnimi turbinami so bile pripisane njihovemu pomanjkanju zasnove za ekstremni mraz, saj jih razvijalci niso zaščitili pred vremenskimi vplivi, je pojasnil Michael Howland, profesor gradbeništva in okoljskega inženirstva na MIT.

Med incidentom so bili kritiki čiste moči obtoženi izkoriščanja razmer v politične namene. Izvršna direktorica American Clean Power Heather Zichal je poudarila vremensko težavo in ne vprašanje čiste energije ter se zavzela za naložbe v obnovljive vire energije z izboljšanim prenosom in shranjevanjem.

Krožile so napačne informacije, vključno s sliko helikopterja, ki naj bi reševal teksaške turbine, kar so preverjevalci dejstev razkrili kot incident leta 2014 na Švedskem, pri čemer je za čiščenje ledu uporabljal vročo vodo. Izvršni direktor Alpine Helicopters, vpletenega podjetja, je izjavil, da so takšni popravki v zraku boljši od neukrepanja, saj pomagajo pri hitri obnovi turbin za zmanjšanje emisij ogljika iz fosilnih goriv, ​​pri čemer se uskladijo z močjo vetrnih turbin.

Kliknite tukaj:https://www.stamping-welding.com/busbar/laminated-busbars/laminated-busbar-for-wind-power.html