A szélturbinák ellenálló képességének bemutatása a hideg idején

A szélenergia gyorsan az európai villamosenergia-hálózatok döntő részévé válik, és a régió energiaszükségletének közel 20%-át elégíti ki. Néhány északi ország, mint például Dánia (55%) és Írország (34%), még nagyobb mértékben támaszkodik a szélenergiára. Az Északi-tengeren csaknem 3,000 szélturbina található, köztük néhány az Antarktiszon, amelyek bemutatják ellenálló képességüket a hideg éghajlaton. A zöld energia szkeptikusai azonban – a többi megújuló energiaforráshoz hasonlóan – sikereik ellenére gyakran kritizálják a szélturbinákat. A közelmúltban egy vírusos blogbejegyzés azt sugallta, hogy a svédországi hideg idején jelentős áramtermelési veszteség alakult ki, ami kétségeket szült a szélenergia téli teljesítményével kapcsolatban. Felmerül a kérdés: van-e igazság ezekben a narratívákban, amelyek szembeállítják a szelet a téllel?

A fagyos hőmérséklettel szemben a szélturbinák ellenállóak, és olyan szélsőséges körülményeket is elviselnek, mint -30 Celsius-fok. Míg a jégképződés a turbinalapátokon potenciális kihívás, ez nem korlátozódik a havas vagy fagyos esőre. A ködös időszakokban erős szélhűtés vagy páratartalom is jegesedéshez vezethet.

Ez az aggodalom a lapátok aerodinamikájára gyakorolt ​​hatás miatt merül fel, ami durvábbá teszi a felületet, ami viszont csökkenti a hatékonyságot, miközben egyensúlyhiányt okozhat. E kihívások kezelésére a WindEurope, a régió szélenergia-szövetsége hangsúlyozza, hogy előfordulhat, hogy a szélturbináknak le kell állítaniuk a forgásukat az ilyen problémák enyhítése érdekében.

A biztonsági szempontok is döntő szerepet játszanak, mivel a turbinákat le lehet állítani, hogy elkerüljük a lapátokról való jég kilökődését. A Svensk Vindenergi, a Svéd Szélenergia Szövetség kiemeli, hogy a jégesés legnagyobb veszélye akkor áll fenn, ha egy turbina eljegesedik, és ezt követően a hőmérséklet emelkedik, vagy amikor a napfény felmelegíti a szélturbina bizonyos részeit.

A hideg napokon való biztonság érdekében a Svensk Vindenergi ésszerű biztonsági távolságot számított ki (a torony magassága plusz a turbina átmérője). Fontos megjegyezni, hogy nem érkezett jelentés arról, hogy valaki megsérült volna a zuhanó jég miatt, ami aláhúzza az aprólékos biztonsági intézkedéseket. A szélturbinák hideg időben való ellenálló képességének bemutatása jól mutatja, milyen gondos megfontolásokat és óvintézkedéseket kell tenni ezekben a kihívásokkal teli körülmények között való eligazodásban.

A szélturbinák különféle stratégiákat alkalmaznak a fagypont leküzdésére és a jéggel kapcsolatos kihívások megelőzésére. A modern turbinák fejlett jégmentesítési technológiával vannak felszerelve, amelyeket a szélerőmű-vezérlő helyiségekből irányítanak. Ezek a megoldások magukban foglalják a lapátokon belüli belső fűtési rendszereket, amelyek olyan módszereket alkalmaznak, mint a forró levegő keringtetése, a mechanikus jégtelenítő eszközök vagy folyadékok, valamint a penge vibrációs rendszerei.

A Skellefteå Kraft, egy svéd cég innovatív megközelítést vezetett be: a turbinalapátokat vékony szénszálréteggel vonja be, amely felmelegíthető, ha a jég veszélyt jelent. Egy másik gyártó, a németországi székhelyű Nordex olyan „hidegklíma csomagokat” kínál, amelyek célja az energiaveszteség jelentős csökkentése, és jegesedési körülmények között akár 80%-os javulást is jelenthet.

Hui Hu repülőgépmérnök professzor, a The Conversation tudományos híroldalnak írója kiemeli, hogy számos stratégia a szélturbinák lapátjainak jégképződésének megelőzésére a repülés gyakorlatából származik. A terjeszkedő széliparral jelentős beruházások irányulnak az energiaátállás ezen létfontosságú összetevőinek optimalizálására.

Tartós jégképződés esetén a szélerőművek jellemzően átmeneti leálláson mennek keresztül, a szolgáltató cégeket kiküldik a jégmentesítési eljárások elvégzésére. Ritka helyzetekben helikoptereket is bevethetnek a jégmentesítő turbinákhoz, ami megerősíti az iparág elkötelezettségét a fagypont okozta kihívások kezelése iránt.

2021 februárjában Texas erős hideg időjárással néz szembe, ami áramkimaradásokat okozott. Egyes turbinák lefagytak, ami 16 GW-os megújulóenergia-kapacitás-kiesést eredményezett, amint azt az állam fő energiaszolgáltatója, az ERCOT jelentette. A szélerőműveket hibáztató kritika ellenére az ERCOT adatai nagyobb, 30 GW-os hiányt jeleztek a fosszilis gázból, szénből és nukleáris forrásokból. A szélturbinákkal kapcsolatos problémákat az extrém hidegre való tervezés hiánya okozta, mivel a fejlesztők nem mérsékelték őket, magyarázta Michael Howland, az MIT építő- és környezetmérnöki professzora.

Az incidens során a tiszta hatalom bírálóit azzal vádolták, hogy politikai célokra használják ki a helyzetet. Az amerikai Clean Power vezérigazgatója, Heather Zichal az időjárási problémát hangsúlyozta, nem pedig a tiszta energia problémáját, és a megújuló energiaforrásokba történő beruházások mellett szorgalmazta a jobb átvitelt és tárolást.

Félretájékoztatás keringett, köztük egy kép egy texasi turbinákat állítólag megmentő helikopterről, amelyet a tényellenőrök 2014-es svédországi incidensként tártak fel, forró vizet használva a jég megtisztítására. Az érintett vállalat, az Alpine Helicopters vezérigazgatója kijelentette, hogy az ilyen levegőben történő javítások jobbak, mint a tétlenség, és elősegítik a turbinák gyors helyreállítását a fosszilis tüzelőanyagok szén-dioxid-kibocsátásának csökkentése érdekében, igazodva a szélturbinák erősségéhez.

Kérlek kattints ide:https://www.stamping-welding.com/busbar/laminated-busbars/laminated-busbar-for-wind-power.html