Odhalenie odolnosti veterných turbín počas chladných období

Veterná energia sa rýchlo stáva kľúčovou súčasťou európskych elektrických sietí, pričom spĺňa takmer 20 % energetických požiadaviek regiónu. Niektoré severné krajiny, ako napríklad Dánsko (55 %) a Írsko (34 %), sa ešte viac spoliehajú na veternú energiu. V Severnom mori sa nachádzajú takmer 3{4}} veterné turbíny vrátane niekoľkých v Antarktíde, ktoré dokazujú svoju odolnosť v chladnom podnebí. Napriek ich úspechu však skeptici k zelenej energii, podobne ako v prípade iných obnoviteľných zdrojov, veterné turbíny často kritizujú. Nedávno virálny blogový príspevok naznačil značnú stratu výroby elektriny počas chladného obdobia vo Švédsku, čo podnietilo pochybnosti o zimnom výkone veternej energie. Vynára sa otázka: je niečo pravdy na týchto príbehoch, ktoré stavajú vietor proti zime?

Tvárou v tvár mrazivým teplotám sú veterné turbíny odolné a navrhnuté tak, aby vydržali podmienky až do -30 stupňov Celzia. Aj keď je tvorba ľadu na lopatkách turbín potenciálnou výzvou, nie je obmedzená na snehové podmienky alebo mrznúce dažde. Silné ochladzovanie vetra alebo vlhkosť počas obdobia hmly môže tiež viesť k námraze.

Táto obava vzniká v dôsledku vplyvu na aerodynamiku lopatiek, čím sa povrch stáva drsnejším a následne znižuje účinnosť, pričom môže spôsobiť problémy s nevyváženosťou. Na riešenie týchto výziev WindEurope, regionálne združenie veternej energie, zdôrazňuje, že veterné turbíny možno budú musieť zastaviť svoje otáčanie, aby sa tieto problémy zmiernili.

Rozhodujúcu úlohu zohrávajú aj bezpečnostné hľadiská, pretože turbíny možno zastaviť, aby sa predišlo riziku vymrštenia ľadu z lopatiek. Svensk Vindenergi, Švédska asociácia pre veternú energiu, zdôrazňuje, že najväčšie nebezpečenstvo pádu ľadu nastáva vtedy, keď je turbína zaľadnená a teploty následne stúpajú alebo keď slnečné svetlo ohrieva konkrétne časti veternej turbíny.

Na zaistenie bezpečnosti počas chladných dní spoločnosť Svensk Vindenergi vypočítala primeranú bezpečnú vzdialenosť (výška veže plus priemer turbíny). Dôležité je, že poznamenávajú, že nie je hlásený žiadny prípad zranenia akejkoľvek osoby padajúcim ľadom, čo podčiarkuje prísne bezpečnostné opatrenia. Odhalenie odolnosti veterných turbín v chladnom počasí ukazuje starostlivé úvahy a preventívne opatrenia prijaté na zvládnutie týchto náročných podmienok.

Veterné turbíny využívajú rôzne stratégie na boj proti mrazu a na predchádzanie problémom súvisiacim s ľadom. Moderné turbíny sú vybavené pokročilými technológiami odmrazovania riadenými z riadiacich miestností veternej farmy. Tieto riešenia zahŕňajú vnútorné vykurovacie systémy v rámci lopatiek, využívajúce metódy ako cirkulácia horúceho vzduchu, mechanické odmrazovacie zariadenia alebo kvapaliny a vibračné systémy lopatiek.

Švédska spoločnosť Skellefteå Kraft zaviedla inovatívny prístup potiahnutím lopatiek turbíny tenkou vrstvou uhlíkových vlákien, ktoré sa môžu zahrievať, keď ľad predstavuje hrozbu. Ďalší výrobca, Nordex, so sídlom v Nemecku, poskytuje „chladné klimatické balíky“ navrhnuté tak, aby výrazne znížili energetické straty, pričom si nárokujú až 80 % zlepšenie v podmienkach námrazy.

Profesor leteckého inžinierstva Hui Hu, píšuci pre vedeckú spravodajskú stránku The Conversation, zdôrazňuje, že mnoho stratégií na predchádzanie námraze na lopatkách veterných turbín pochádza z leteckej praxe. S expandujúcim veterným priemyslom smerujú značné investície do optimalizácie týchto životne dôležitých súčastí energetického prechodu.

V prípade pretrvávajúcej tvorby ľadu sa veterné elektrárne zvyčajne dočasne odstavia, pričom servisné spoločnosti sú vyslané, aby vykonali postupy odmrazovania. V zriedkavých situáciách môžu byť vrtuľníky nasadené na odmrazovacie turbíny, čo podčiarkuje záväzok priemyslu riešiť výzvy, ktoré predstavujú mrazivé teploty.

Vo februári 2021 čelil Texas silnému chladnému počasiu, ktoré spôsobilo výpadky elektriny. Niektoré turbíny zamrzli, čo malo za následok stratu kapacity obnoviteľnej energie o 16 GW, ako uvádza ERCOT, hlavný štátny dodávateľ energie. Napriek kritike obviňujúcej veterné farmy, údaje ERCOT naznačujú väčší nedostatok 30 GW z fosílnych zdrojov plynu, uhlia a jadrových zdrojov. Problémy s veternými turbínami sa pripisovali ich nedostatočnej konštrukcii pre extrémne chladné počasie, pretože ich vývojári nezvetrali, vysvetlil Michael Howland, profesor stavebného a environmentálneho inžinierstva na MIT.

Počas incidentu boli kritici čistej moci obvinení zo zneužívania situácie na politické účely. Výkonná riaditeľka spoločnosti American Clean Power Heather Zichal zdôraznila skôr problém počasia ako problém čistej energie, pričom obhajovala investície do obnoviteľných zdrojov energie so zlepšeným prenosom a skladovaním.

Kolovali dezinformácie vrátane obrázka vrtuľníka, ktorý údajne zachraňoval texaské turbíny, čo overovatelia faktov odhalili ako incident z roku 2014 vo Švédsku, ktorý využíval horúcu vodu na čistenie ľadu. Generálny riaditeľ zainteresovanej spoločnosti Alpine Helicopters uviedol, že takéto opravy vo vzduchu sú lepšie ako nečinnosť, pomáhajú pri rýchlej obnove turbín, aby sa ušetrili uhlíkové emisie z fosílnych palív, v súlade so silnými stránkami veterných turbín.

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