Szélenergia: Kína történelmet írt, új turbinát fedezett fel, erre csak ő képes a világon – videó
A szélenergia világában évtizedek óta a háromlapátos turbinák számítanak az iparági szabványnak. A kínai Envision Energy azonban most megmutatta, hogy érdemes újragondolni a bevett formát: a legújabb kétlapátos, „okosturbina”-prototípusuk több mint 500 napnyi stabil üzem után bizonyította, hogy a koncepció nemcsak életképes, hanem versenyképes is – ezzel teljesen új lendületet adnak a szélenergia-termelésnek.
A vállalat közlése szerint a gép 99,3 százalékos rendelkezésre állással, 2444 óra meghibásodások közti átlagos idővel (MTBF) és éves szinten 3048 teljes terhelésű üzemórával működött. Ez azt jelenti, hogy a turbina annyi energiát termelt, mintha az év során 3048 órán keresztül maximális teljesítményen működött volna, ami körülbelül 34,8 százalékos kapacitástényezőnek felel meg. Ez a teljesítmény a legjobb onshore turbinák mezőnyében van, és megegyezik a vele azonos helyszínen működő háromlapátos modellek hozamával.
Két vagy három lapát? Nem csak formai kérdés
A háromlapátos rendszerek régóta uralják a piacot, mert stabilabbaknak és esztétikusabbnak tartják őket, és a lassabb rotorfordulat miatt halkabbak is. A kétlapátos konstrukció azonban több szempontból is előnyös lehet:
- Kisebb tömeg: egy kétlapátos rotor és a hozzá tartozó hajtáslánc jóval könnyebb, ami egyszerűbb és olcsóbb szállítást, valamint kisebb alapozási igényt jelent.
- Könnyebb logisztika: a rotor akár előre összeszerelve is mozgatható, és kevesebb daruzási művelettel telepíthető, ami hegyvidéken, szűk utakon vagy távoli helyszíneken különösen nagy előny.
- Kevesebb alkatrész: egyszerűbb felépítés, kevesebb meghibásodási ponttal.
Hátrányként ugyanakkor a nagyobb fordulatszám miatti zaj, a látvány „nyugtalanabb” jellege, valamint a bonyolultabb terheléskiegyensúlyozás említhető. Az Envision mérnökei épp ezekre a problémákra kerestek megoldást több mint egy évtizeden át fejlett rezgéscsillapítási technológiákkal és moduláris szerkezeti kialakítással.
Egy évtized munkája
A mostani áttörés a cég Model X szárazföldi platformjára épül, és a 2012-ben bemutatott 3,6 megawattos Game Changer kétlapátos offshore turbina tapasztalataira. Az új prototípus moduláris felépítésű, nagy sebességű, kettős betáplálású aszinkrongenerátorral (DFIG) működik, ami extra stabilitást ad. A fejlesztés részeként ritka, több szabadságfokú terhelőpadon is tesztelték, amely képes volt tucatnyi valós üzemállapotot szimulálni. Az eredmény:
olyan kétlapátos gép, amely stabilan termel még szélsőséges szélviszonyok között is, és megfelel a kereskedelmi üzem követelményeinek.
A 3048 teljes terhelésű üzemóra éves szinten kiemelkedő érték. Európában az onshore turbinák átlagosan 1600–3500 órát érnek el, az offshore modellek pedig 2600–4000 órát. Az Envision prototípusa tehát a felső tartományba esik, ráadásul úgy, hogy közben könnyebb és egyszerűbben szállítható, mint háromlapátos társai.
Gyorsabb, olcsóbb, környezetbarátabb szélenergia
A szélenergia amúgy is az egyik legalacsonyabb életciklusú szén-dioxid-kibocsátású energiaforrás, jellemzően 5–12 gramm szén-dioxid-egyenérték kilowattóránként. Ennek a kibocsátásnak a nagy része a gyártásból származik, főként az acél- és betonelemek előállításából. Egy könnyebb, kevesebb anyagot igénylő turbina ezért nemcsak olcsóbb lehet, hanem mérhetően kisebb az ökológiai lábnyoma is. A Nemzetközi Energiaügynökség szerint
a nettó zéró kibocsátás 2050-re való eléréséhez a következő években példátlan ütemben kell növelni a megújuló kapacitásokat.
2030-ra évente mintegy 390 gigawatt új szélenergia-kapacitásra lesz szükség világszerte. Az olyan innovációk, mint az Envision kétlapátos turbinája, amelyek gyorsabban, olcsóbban és nehezebben megközelíthető helyeken is telepíthetők, közvetlenül segíthetik ezt a célt.
A szélenergia jelenleg a világ villamosenergia-termelésének nagyjából 8 százalékát adja, de 2030-ra várhatóan megelőzi a vízenergiát, és a napenergia mögött a második legnagyobb megújuló forrássá válik. Ha a kétlapátos koncepció beváltja a hozzá fűzött reményeket, új piacokat nyithat meg – különösen a fejlődő országokban és a távoli régiókban –, és hozzájárulhat a zöldátállás felgyorsításához.
Hiába épít rá Európa, csökkenhet a szélenergia termelése
A globális felmelegedés miatt Európában nyáron egyre nagyobb a hűtési igény, miközben a megújuló energiatermelés – különösen a szélenergia – visszaeshet. Az Illinois-i Urbana-Champaign Egyetem kutatása szerint a szárazföld és a légkör alsó rétegeinek fokozott felmelegedése mérsékli a légmozgást, ami 2021 és 2050 között akár 5 százalékos szélsebesség-csökkenést is okozhat. Ez a látszólag kismértékű változás jelentős hatással lehet az energiapiacokra, mivel a szélcsendesedés nyáron csökkenti a szélerőművek termelését. A modellezést nehezíti, hogy kevés a megbízható történelmi széladat, és a méréseket a domborzat, az épületek és maguk a turbinák is torzíthatják. Szakértők szerint Európának kreatívabb megújulóenergia-fejlesztési stratégiákra van szüksége, hogy ellensúlyozza a szélenergia-termelés várható csökkenését.
Vitézy Dávid: minden magyar érezni fogja az uniós források hatását – itt a friss bejelentés
