Większa niezawodność produkcji energii pływów
Prądy pływowe są ściśle ukierunkowane i przewidywalne, a gęstość zmagazynowanej w nich energii 800-krotnie przewyższa wartość tego parametru dla wiatru o tej samej prędkości. Infrastrukturę niezbędną do produkcji energii odnawialnej z tego źródła można zainstalować w sposób dyskretny pod wodą, umieszczając ją w klatkach w celu zapewnienia ochrony fauny i fory oraz przepływających statków. Pomimo tych korzyści energia prądów pływowych nie jest wykorzystywana w optymalnym stopniu ze względu na problemy związane z obsługą i konserwacją infrastruktury. Przykładowo wibracje konstrukcyjne dużych i ciężkich komponentów turbiny mogą obniżyć jej wydajność i prowadzić do awarii, a w rezultacie czas dostępności na poziomie zaledwie 25%. Monitorowanie stanu konstrukcyjnego jest podejściem dobrze znanym w wielu dziedzinach, jednak w elektrowniach wykorzystujących energię pływów wciąż słabo rozwiniętą. Uzupełnieniem tej luki zajął się zespół projektu REMO (Online remote condition monitoring of tidal stream generators), który zaktualizował tę technologię. Członkowie konsorcjum postanowili zmniejszyć przewidywany koszt konserwacji eksploatacyjnej o 50% i osiągnąć czas dostępności wynoszący ponad 96%, czyli porównywalne z turbinami wiatrowymi. Koszty produkcji energii będą zbliżone do tych generowanych przez turbiny wiatrowe, dzięki czemu przyciągną inwestorów i zachęcą do czerpania pełni korzyści gospodarczych i środowiskowych płynących z energii pływów jako odnawialnego źródła energii. Jedną z najważniejszych przyczyn awarii turbin pływowych są skrzynie przekładniowe, ponieważ pracują w bardzo surowych warunkach zmiennego obciążenia, co powoduje wysoki poziom zużycia i zmęczenia materiału komponentów skrzyń. Ponadto silniki turbin wymagają przygotowania przy użyciu odpowiedniego szczeliwa, aby mogły pracować pod wodą. Na początku prac naukowcy określili sygnał częstotliwości właściwy dla sprawnej turbiny prądów pływowych. Zainstalowane na miejscu akcelerometry i czujniki emisji akustycznych mogły podczas eksploatacji rejestrować wibracje o niskiej i wysokiej częstotliwości wszystkich elementów obrotowych. Odchylenia od prawidłowego wzorca automatycznie wywoływały alarm, umożliwiając w ten sposób przeprowadzenie prewencyjnej konserwacji zanim nastąpi uszkodzenie turbiny. Opracowana w ramach projektu REMO technologia zdalnego monitorowania stanu struktur turbin zasilanych prądami pływowymi umożliwia wychwycenie potencjalnych nieprawidłowości przed ich uwidocznieniem się. System czujników znacząco skróci czas i obniży koszty konserwacji, zwiększy natomiast dostępność, a co za tym idzie, przyczyni się do zrównania kosztów obsługi i elektryczności z wartościami charakteryzującymi turbiny wiatrowe. Ponadto zakrojone na szeroką skalę inwestycje i upowszechnienie rozwiązania na rynku przyniosą znaczące korzyści dla poszczególnych branż, konsumentów i środowiska.
Słowa kluczowe
Turbina, elektryczność, energia odnawialna, prąd pływu, monitorowania stanu konstrukcyjnego, komponenty obrotowe
