Еволюция на вятърните турбини на EWEA 2011

снимка: ВЕП Свети Никола

Световните лидери във вятърната индустрия обявиха и представиха най-новите технологични подобрения във вятърните си турбини на най-значимото годишно събитие в бранша - EWEA 2011. Като ключови изложители бяха обявени Alstom, Gamesa, Vestas. Siemens, GE Energy, Nordex, Enercon, Repower Systems, ABB и други. Причината за това е, че всяка година те показват трайна политика в развитието на вятърните турбини, с което диктуват напредъка в технологиите за добиване на енергия от вятъра. Тази година те отново презентираха последните си разработки на организираното от EWEA изложение в Брюксел. Ще Ви представим някои от най-новите решения при вятърните турбини, както и развитието на различни проекти с тяхно участие.

Оборудването за добиване на енергия от вятъра се развива във всички възможни направления, чрез множество новаторски проекти на водещите производители в света. Все по-усилено се работи към увеличаване размерите на роторните перки, намиране на по-удачни материали за тяхното изработване, постигане на по-ефективна аеродинамична форма, увеличаване на експлоатационния срок, намаляване на рисковете, увеличаване на мощността и ефективността на вятърните турбини. Все повече производители се насочват към предлагане на модели с по-малко части, които се монтират по-бързо, поддържат се по-лесно и спестяват пари. Голям напредък беше направен и в разширяване на оперативния обхват. Бяха показани вятърни турбини, позволяващи генериране на електричество във ветрови режими, които до сега бяха неизползваеми. Ето какво ново показаха производители, инженери и изобретатели на EWEA 2011 в Брюксел.

Alstom представи обновени вятърни турбини, които са с увеличен капацитет от 8-15% за отделните класове ветрови режими. Вятърната турбина ЕСО 100, която досега се използваше за средно и силно ветровити места, е трансформирана в модификация за силно ветровити места (IEC клас I-A). Моделът ЕСО 110, подходящ за места с режим на вятъра клас III, се променя за употреба в средни режими на вятъра (IEC клас II-A). Височината на стълбовете е в три варианта – 75м, 90м и 100м. За следващата година е планирано да се предложи и по-висок хъб. И двете турбини в модифицираната си форма ще бъдат предлагани за доставка от средата на 2012 година. Освен това Alstom въвежда нова турбина, с по-голям капацитет за места със слаби ветрове (IEC клас III-А) – ЕСО 11Х. Тя е с по-голям диаметър на ротора. Точният диаметър на ротора ще бъде обявен през втората половина на 2011г. и ще е в интервала 115-125м. Доставките на този модел турбини се очаква да започнат през 2013 година.

В процес на развитие е нова офшорна платформа, която предлага 6МW турбина с постоянен магнитен генератор с технология с директно задвижване. Новият генератор е разработен със сътрудничеството на специалисти от компания Converteam. Перките пък са съвместен продукт на Alstom и LM Wind Power. Фазата на прототипа започна и ще продължи до 2012г., през 2013г. се очаква една предварителна серия, а серийното производство е предвидено за 2014г. Новата офшорна вятърна турбина генерира с 40% повече електричество на всеки килограм материал, използван в турбината. Очаква се Англия и Франция да са сред основните потребители, предвид бъдещите им офшорни проекти. Компанията ще участва в испански проект за проектиране на плаващи платформи за офшорни вятърни турбини. Alstom обяви и сътрудничеството си с белгийската компания Belwind, която строи най-големия белгийски вятърен парк в Северно море с 55 вятърни турбини.

Alstom е инсталирала над 2100 вятърни турбини в повече от 110 вятърни парка с общ капацитет около 2700MW в целия свят. Всички турбини на Alstom се отличават с дизайн, гарантиращ по-висока надеждност. Това се постига с концепцията ALSTOM PURE TORQUE™ - уникален дизайн, който защитава задвижванията от натоварвания, водещи до деформации. На EWEA 2011 в Брюксел Алфонсо Фабел, вицепрезидент на Alstom Power, обясни, че компанията ще продължи инвестициите в нови подобрения. Той също така заяви, че търсят потенциални места за производство в цяла Европа.

Vestas ще осигури 15 от новите си 7MW офшорни турбини за германския енергиен проект Gode Wind III. Това беше основна новина около компанията на EWEA 2011. От PNE Wind, компанията разработваща Gode Wind, заявиха че разширяват сътрудничеството си с Vestas, която доставя 77 вятърни турбини за Gode Wind I. Двете компании си сътрудничат и в Gode Wind II, където Vestas участва с 84 турбини V112 с мощност 3MW. Третата фаза на плана, ще е пилотен проект за новата 6MW турбина на Vestas.

Няколко дни след изложението излезе и новината, че DONG Energy ще разработва с Vestas новата генерация офшорни турбини V164-7.0MW. Те ще са предназначени за суровите условия в северните европейски води. В тях ще се комбинират иновации и доказани технологии, за да се гарантира максимална надеждност. Като пионер в офшорните разработки, Vestas през годините натрупа богат опит и знания, които непрекъснато се използват активно в дейностите по изследване и развитие. Vestas работи интензивно, за да се гарантира, че извлечените поуки са съчетани с нови решения, които в крайна сметка предоставят възможно най-високата сигурност в бизнес практиката на клиентите. Това най-ново попълнение към офшорното продуктово портфолио не е изключение. Новата офшорна турбина е проектирана въз основа на два водещи принципа. Първият е да се изисква възможно най-малко поддръжка, а вторият – при необходимо обслужване работата да е безопасна, бърза и икономична. Увеличаване на количеството уловена енергия се гарантира с големия диаметър на ротора (164м) и с оптимално съотношение между ротора и генератора.

Siemens представи новата си вятърна турбина SWT-2.3-113 с постоянен магнитен генератор и иновативно директно задвижване, без зъбни предавки. Заедно с новата турбина Siemens въведе и Quantum Blade - ново поколение на роторни перки. Новият диск е по-лек в сравнение с предишните модели, но запазва високото ниво на здравина на предишните поколения. Новият B55 Quantum Blade, използван в SWT-2.3-113 е с дължина 55 метра и разполага с нов дизайн на върха и основата. Той свежда до минимум натоварването и намалява нивата на шума. С ниво на шума от само 105 децибела SWT-2.3-113 е една от най-тихите вятърни турбини на пазара.

Важно събитие за сектор „Енергетика” на Siemens по време на EWEA 2011 беше, че още при откриването на изложението Хенрик Стиесдал, директор на технологичния отдел на Siemens Wind Power, получи най-престижната награда в областта на вятърната енергетика – Poul la Cour prize. От 1993г. наградата се присъжда на лица с изключителен принос в развитието на ветроенергийните технологии. През дългата си изобретателска кариера Стиесдал е бил в основата на разработване на турбините на Vestas и на Siemens. “Вятърната енергия винаги е била моята страст и аз се радвам, че съм изиграл решаваща роля в еволюцията на технологиите още от самото начало на производството на вятърни турбини. Определено мисля, че технологиите ще се развиват още повече в следващите години и съм развълнуван от възможността да съм част от напредъка” – казва Стиесдал.

Изобретателят смята, че вятърните паркове в открито море имат големи перспективи. Но за да се увеличи значително делът на вятърната енергия, използвана в целия свят, много препятствия трябва да бъдат преодолени. Например, всички вятърни турбини преди са работели със скоростна кутия, която превръща ниските скорости на въртене на ротора във високи скорости, използвани за генериране на електричество. Скоростните кутии обаче, са много сложни машини, които могат да се повредят, а ремонтът или смяната им в морето е трудно и скъпо. Ето защо Стиесдал имаше идея за изграждане на вятърни турбини без скоростна кутия. Заедно с колегите си, той разработи турбини с изцяло нов дизайн, чиито отделни компоненти могат да бъдат разглобени без особени усилия. В същото време, всяка част е достатъчно здрава, за да служи по предназначение в продължение на десетилетия в крайбрежните води, постоянно изложени на най-суровите климатични условия. Новата турбина на Siemens с директно задвижване използва синхронен генератор с постоянни магнити. Те преобразуват директно движенията на ротора в електрическа енергия.

GE Energy, поделение на енергийния гигант General Electric, също представи на EWEA 2011 турбина с директно задвижване с мощност 4.1MW за офшорни приложения. GE вече подписа договор за доставка на новите турбини GW1.4-113 с шведската енергийна компания Göteborg Energi. Те ще бъдат монтирани на шведското пристанище Гьотеборг през втората половина на тази година.

„Горди сме да обявим следващата преломна година в стратегията на нашия офшорен план. Нашите 4.1-113 вятърни турбини представляват най-съвременните технологични решения. Те са сред малкото вятърни турбини с директно задвижване, предназначени специално за разположение в морето” – казва Виктор Абат, вицепрезидент на отдел за възобновяема енергия на GE Power&Water. Офшорната вятърна турбина е с модулен дизайн, който минимизира рисковете от повреда, а при възникване на такава, ремонтът протича лесно на място. От GE обясняват, че новите офшорни вятърни турбини се основават на предишния клас 3.5 MW директно задвижвани офшорни вятърни турбини. Освен увеличената мощност, новата турбина има и автоматична система за поставяне на масла. Оперативните скорости на вятъра са от 3.5м/сек до 25 м/сек. Номиналната скорост на вятъра е 14м/сек, а класа по IEC e I-B.

Gamesa, водеща компания в развитието на ветроенергийните технологии, получи сертификат GL за вятърната си турбина G52-850kW, клас I, 60Hz. GLRC (Germanischer Lloyd Renewables Certification) е система за сертифициране на вятърни турбини, вятърни паркове и други съоръжения за добиване на енергия от възобновяеми енергийни източници. Церемонията по сертифицирането се проведе на щанда на Gamesa на EWEA 2011 в Брюксел. Тази вятърна турбина е предназначена за най-проблемните места – трудно достъпни места, места с голяма надморска височина (дори над 3000м), с висока концентрация на прахови частици, с корозивна атмосфера или със строги изисквания за сигурност, поради активна сеизмичност. Президентът на Gamesa сподели, че този сертификат ще им помогне да заемат по-добри позиции в нововъзникващите пазари в Централна Америка, Южна Америка и Източна Азия. Компанията вече получи GL сертификати и за G5X и G9X платформите си. В момента е в процес на сертифициране на най-новата си разработка – турбината G10X-4.5MW, очаква се операцията да приключи успешно през август тази година.

На изложението Gamesa показа и новата си турбина G94-2.0MW клас IIA, която завършва една от най гъвкавите системи на пазара - G9X-2.0MW. Тази турбина се отличава с нов аеродинамичен дизайн на роторните перки и с NRS® система за контрол, която гарантира максимална мощност с минимално ниво на шум. С G9X-2.0 MW платформата са постигнати отлични резултати и тя се приема много добре на пазара. От тази турбина са инсталирани повече от 10000MW мощности в целия свят. Комбинацията от турбина с 2.0MW мощност и пет разновидности на ротора с различни размери (80, 87, 90, 94 и 97 метра в диаметър), я прави една от най-универсалните системи на пазара, като предлага максимална мощност за всеки тип местоположение. Моделите разполагат и с WindNet® - браузър базирана система за дистанционно управление и мониторинг. Представени бяха и подобрения при офшорните системи G11X-5.0MW и G14X-6/7MW.