Skip to main content

Article Category

Article available in the folowing languages:

Innowacyjne turbiny wiatrowe odporne na bardzo złe warunki pogodowe

Ekstremalne warunki pogodowe w regionach takich jak kraje nordyckie mogą powodować liczne awarie tradycyjnych systemów turbin wiatrowych. Potrzebne są zatem nowe rozwiązania, dzięki którym turbiny będą działać w każdych warunkach, nie wymagając częstej konserwacji.

Zmiana klimatu i środowisko
Technologie przemysłowe

Niekorzystne zjawiska pogodowe, takie jak silne i niestałe wiatry, mogą powodować, że tradycyjne turbiny wiatrowe o dużych rozmiarach zaczynają się obracać w niekontrolowany sposób. Może to prowadzić do katastrofalnych uszkodzeń nawet w pierwszym roku eksploatacji. Podmioty z branży potrzebują mniejszych, bardziej wytrzymałych i trwałych turbin, które zachowują sprawność w warunkach silnego wiatru wiejącego na dużych wysokościach, a przy tym nie wymagają większych prac konserwacyjnych. Obszary położone na północy, takie jak kraje skandynawskie, wymagają użycia technologii wiatrowej, która sprawdza się w temperaturach od -10 °C do -30 °C w najróżniejszych warunkach – od huraganu po spokojną, mroźną zimową noc.

Zasilanie niegościnnych obszarów podczas złej pogody

W ramach finansowanego przez UE projektu Njord opracowano niewielkie instalacje energii wiatrowej z myślą o zasilaniu systemów telekomunikacyjnych i systemów monitorowania w krajach nordyckich, a także budynków mieszkalnych na obszarach o słabym nasłonecznieniu. Rozwiązanie to ma wiele zalet: jest bezemisyjne i wytrzymuje ekstremalne warunki pogodowe utrzymujące się dłuższy czas. System typu „zainstaluj i zapomnij” wymaga niewielkiej lub nie wymaga żadnej konserwacji nawet przez 25 lat, w zależności od lokalizacji. Co ważne, jest w stanie działać w surowych warunkach pogodowych panujących w regionie arktycznym otaczającym kraje nordyckie. Zespół projektu Njord stworzył dwie wersje turbin wiatrowych. Pierwsza z nich została specjalnie zaprojektowana do celów zasilania wież telekomunikacyjnych i monitorujących działających w trudnych warunkach. Z kolei druga jednostka jest przeznaczona dla większości budynków mieszkalnych, zapewniając energię elektryczną lub ogrzewanie domów, schronisk, a nawet gospodarstw rolnych. Obie turbiny mogą być instalowane na dowolnym obszarze cechującym się trudnymi warunkami, w przypadku gdy inne rozwiązania zawodzą z powodu silnych wiatrów i ograniczonego nasłonecznienia. Ponadto są w stanie wytwarzać energię elektryczną przy słabym wietrze, a w czasie porywistych wiatrów obracają się w sposób stabilny i bezgłośny, bez żadnych przerw. „Głównym celem projektu było udoskonalenie turbin wiatrowych pod względem trwałości, czasu eksploatacji, wydajności i kosztów”, informuje koordynator projektu Saethor Asgeirsson. „Najważniejszym z tych aspektów było zwiększenie wydajności”.

Niewielkie, skalowalne rozwiązania dla energetyki wiatrowej

Dobrą wiadomością dla użytkowników obu turbin jest fakt, że są atrakcyjne wizualnie, nieszkodliwe dla ptaków, bezpieczne i trwałe. Właściciele systemów monitorujących i telekomunikacyjnych w rejonie Arktyki mogą wybrać odnawialne, bezemisyjne rozwiązania dla systemów energetycznych, na których będą mogli polegać przez dziesięciolecia bez konieczności częstej konserwacji. Z kolei właściciele lokali mieszkalnych – zarówno podłączonych, jak i niepodłączonych do sieci elektroenergetycznej – na obszarach o surowym klimacie otrzymają więcej opcji, jeśli chodzi o ekologiczne rozwiązania i niezależność energetyczną, dzięki którym przestaną się obawiać nieustannych awarii. Prace w ramach konsorcjum projektowego pozwoliły ponad dwukrotnie zwiększyć wydajność turbin, podwajając w ten sposób moc wyjściową bez zmiany wielkości produktu. Ponadto stawiając na masową produkcję i optymalizację komponentów, dwukrotnie obniżono koszt, zachowując ten sam poziom trwałości. Obecnie trwa ostatnia faza testów obu turbin, których wprowadzenie na rynek planowane jest na pierwszą połowę 2021 roku. „Dzięki zaprojektowaniu turbiny z dbałością o walory estetyczne całości produktu praca zespołu projektowego spotkała się z dużym zainteresowaniem zarówno ze strony opinii publicznej, jak i przemysłu”, podsumowuje Asgeirsson. „Widać wyraźnie, że połączenie funkcjonalności i designu opłaciło się, a dzięki usunięciu elementów »brzydoty« z instalacji wiatrowych grupa potencjalnych klientów znacznie się powiększyła”.

Słowa kluczowe

Njord, wiatr, turbina, pogoda, turbina wiatrowa, energia, zasilanie, kraje nordyckie, energia wiatrowa, Arktyka

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania