Zoštíhľovacia diéta pre obrovské rotory - supravodivá veterná turbína obstála v testovacej prevádzke (archív)
Vyššie, väčšie a výkonnejšie. Medzitým sú veterné turbíny také veľké a ťažké, že doprava a inštalácia sú čoraz ťažšie. Riešenie: výrazne ľahšie a kompaktnejšie generátory s vysokoteplotnými supravodičmi. Prvá supravodivá veterná turbína na svete sa vyrába v rámci projektu EÚ.
Autor: Frank Grotelüschen
- rozdeliť
- Tweet
- Vreckový
- Stlačiť
- Podcast
viac na túto tému
Veterné turbíny a povrchová úprava dobrých životných podmienok zvierat sú navrhnuté tak, aby zabránili zrážkam s netopiermi
Testovanie materiálu Ultrazvukom proti prevráteniu veterných turbín
Veterná energia Optimalizácia prietoku veterných fariem
„Zvládame dlhé pásky. Nie je to nič iné ako mať kazetu.“
Spoločnosť THEVA v Ismaningu neďaleko Mníchova. Výkonný riaditeľ Werner Prusseit stojí vo výrobnej hale a v ruke má niečo, čo skutočne pripomína starú pásku. Jedná sa o high-tech materiál, ktorý vedie elektrinu bez strát - za predpokladu, že sa ochladí na menej ako 200 stupňov Celzia. Pretože tmavošedé, lesklé kovové keramické pásky sú vysokoteplotné supravodiče, ktoré vedú elektrinu efektívne a prakticky bez strát.
„S týmto prierezom - širokým štyri milimetre a hrubým desatinu milimetra - môžete prepraviť toľko elektriny, koľko by ste dosiahli medeným káblom hrubým ako palec!“
Materiál je však krehký. Iba nedávno bolo možné z neho navinúť veľké cievky, napríklad tie, ktoré sú potrebné napríklad pre generátory. A taký supravodivý generátor by mal veľkú výhodu pre Jespera Hansena od výrobcu veterných turbín Envision Energy.
O 40 percent menšia hmotnosť
"Mohli by sme ho použiť na výrobu veľmi kompaktných a ľahkých generátorov. A to je zaujímavé hlavne pre veterné turbíny na mori. V porovnaní s dnešnými systémami je možné zníženie hmotnosti o 40 percent."
Generátory pre veľké veterné turbíny teraz vážia viac ako 200 ton. Odvetvie plánuje v budúcnosti ešte väčšie systémy. Pomocou supravodivých generátorov sa hmotnosť týchto obrov mohla udržať v rozumných medziach. Na testovanie tejto technológie teraz Envision stavia prvú supravodivú veternú turbínu na svete s partnermi, ako je THEVA. „EcoSwing“ je názov projektu EÚ, má generovať 3,6 megawattov a je pomerne kompaktný s priemerom štyri metre.
"V súčasnosti existujú veľmi dobrí výrobcovia supravodivých cievok. Môžu vyrábať káble spoľahlivej kvality a namotávať ich na cievky. A vyvinuli sme metódy, ako je možné tieto cievky dôkladne testovať, než ich zabalíme do veterného mlyna."
Dôležitý test sa práve skončil, v Bremerhavene na Fraunhoferovom inštitúte pre veternú energiu a technológiu energetických systémov.
"Stojíme tu pred 30 metrov vysokou halou. Potrebujeme túto výšku, aby sme vôbec dostali naše veľké testovacie vzorky do našej haly."
Skúšobná stolica posúva materiál na maximum
Výskumný pracovník spoločnosti Fraunhofer Jan Wenske poukazuje na testovacie zariadenie, ktoré podrobuje generátorom veterných turbín svoje tempo. Za týmto účelom je generátor pomocou výkonného mostového žeriavu pripevnený k dvom elektrickým motorom s vysokým domom namontovaným na ráme z metrového železobetónu. Motory simulujú obrovské sily vetra. Senzory merajú, ako na ňu generátor reaguje.
"Tu je materiál vždy stlačený na maximum. Naše testovacie zariadenie je pripravené na namáhanie systémov v extrémnych situáciách."
Supravodivý generátor prešiel mesačným testom na výbornú. Vo veternej turbíne by mala byť nainštalovaná do konca tohto roka, priamo na pobreží Severného mora v Dánsku.
"Chceme tu supravodivý generátor testovať rok. Chceme zistiť, ako funguje v praxi. Určite tam získame nejaké skúsenosti."
Testovacia stolička gondoly DyNaLab na Fraunhofer IWES (Deutschlandradio/Frank Grotelüschen)
Osobitná pozornosť sa venuje chladiacemu systému. Aby supravodivosť spoľahlivo fungovala, musí generátor ochladiť na mínus 240 stupňov Celzia.
"Tento chladiaci systém funguje ako MR skener v nemocnici na báze héliového kompresora. Ako spoľahlivý bude v prostredí, ktoré sa neustále pohybuje a je vystavené neustálym vibráciám?"
Chladiaci systém spotrebuje 100 kilowattov elektriny - asi tri percentá z maximálneho výkonu generátora. Keď je veterný prúd, elektrinu na chladenie dodáva veterná turbína, keď je kľud, prichádza zo siete. V roku 2019, na konci projektu EÚ, chcú odborníci zhodnotiť a vyhodnotiť, ako sa technológia osvedčila v drsných podmienkach na dánskom pobreží. Jesper Hansen však tvrdí, že uvedenie na trh by sa nemalo tak skoro očakávať.
"To chvíľu potrvá. Pretože zatiaľ existuje stále príliš málo dodávateľov supravodivosti. A súperíme s technológiou, ktorá je stará 100 rokov a pre ktorú existujú zavedené dodávateľské reťazce. Takže musí najskôr vyrásť dodávateľské odvetvie." A to si vyžiada čas. ““