Szélenergia: Kína történelmet írt, új turbinát fedezett fel, erre csak ő képes 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: 

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 

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.