Usprawnienie produkcji energii wiatrowej
W miarę elektryfikacji świata oczekuje się wzrostu popytu na zrównoważone i odnawialne źródła energii. Nasze rozwiązania mogą być wykorzystywane do produkcji energii wiatrowej w różnych zastosowaniach.
W miarę jak świat wprowadza kolejne innowacje, aby stać się bardziej zrównoważonym i zelektryfikowanym, rośnie także zapotrzebowanie na wykorzystanie energii odnawialnej. Energia wiatrowa stała się atrakcyjną opcją energii odnawialnej dla przedsiębiorstw użyteczności publicznej, ponieważ jest opłacalna i może być wdrażana w wielu różnych środowiskach. Większa uwaga i popyt na energię wiatrową wymagają od firm odpowiedzialnych za budowę i konserwację turbin wiatrowych, aby poznawać możliwości zwiększania produkcji energii w wydajny i zrównoważony sposób.
Podczas gdy budowa większej liczby turbin wiatrowych jest kluczowym krokiem w kierunku wzrostu produkcji energii odnawialnej, ważne jest również upewnienie się, że instalacje te wykorzystują energię w maksymalnie efektywny sposób. Inżynierowie projektujący turbiny wiatrowe muszą również zapewnić ochronę instalacji przed zagrożeniami środowiskowymi i w miarę możliwości minimalizować wielkość instalacji turbin.
Więcej energii przy mniejszych rozmiarach
Budowa turbiny wiatrowej wymaga czasu i zasobów, a firmy energetyczne muszą maksymalizować swoje inwestycje i zapewnić, że każda instalacja turbiny wiatrowej generuje możliwie jak najwięcej energii elektrycznej. Firmy z branży energetyki wiatrowej stosują kilka sposobów radzenia sobie z tymi wyzwaniami. Jednym z nich jest zakup wyższych turbin, jeśli zezwalają na to lokalne przepisy. Wyższe turbiny wiatrowe sięgają wyżej, gdzie prędkość wiatru, ze względu na różne warunki atmosferyczne, jest zazwyczaj większa. Większe prędkości wiatru zapewniają szybszy ruch turbin i generują więcej energii.
Wyższe wieże turbin wiatrowych wymagają również większych podstaw. Jest to zarówno mniej przyjazne dla środowiska, jak i mniej opłacalne ze względu na powierzchnię zajmowaną przez betonową podstawę, a także zwiększone wykorzystanie materiału ze względu na większą podstawę i szerszą wieżę. Z drugiej strony wyższe turbiny mogą również pomóc firmom zaspokoić zapotrzebowanie przy mniejszej liczbie turbin, dlatego też inżynierowie muszą równoważyć wzrost wysokości turbin wiatrowych i wydajności produkcji, a jednocześnie bezpiecznie minimalizować rozmiary podstaw.
Jedną z odpowiedzi jest zmniejszenie gondoli turbiny wiatrowej — korpusu turbiny wiatrowej na szczycie wieży. Gondole turbin wiatrowych mieszczą urządzenia, które przekształcają ruch turbin wiatrowych w energię elektryczną, takie jak konwertery i transformatory. Jednym ze sposobów zmniejszenia gondoli jest umieszczenie tych części bliżej siebie — częścią rozwiązania może być zastąpienie kabla alternatywnym rozwiązaniem do tworzenia połączeń elektrycznych. Zaawansowana szyna zbiorcza nVent ERIFLEX Flexibar charakteryzuje się wysokim promieniem gięcia i wysokim stopniem przewodności, co umożliwia konstrukcję, której nie da się bezpiecznie stworzyć przy użyciu kabla. Szyna zbiorcza może również przenosić większe prądu przy mniejszych ilościach zastosowanej miedzi w porównaniu z tradycyjnym kablem.
Zarówno w lądowych, jak i w morskich turbinach wiatrowych stosuje się szynę zbiorczą Flexibar, która charakteryzuje się również izolacją o niskiej emisji dymu, bez zawartości halogenów, trudnopalną i wysokotemperaturową. Zastosowanie tego produktu przy niewielkich konstrukcjach gondoli może zapewnić oszczędności kosztów, większą wydajność produkcji energii oraz mniejsze zużycie materiałów. Ponadto te niestandardowe rozwiązania inżynieryjne ułatwiają ujednolicenie podstawowych komponentów, dzięki czemu konserwacja jest szybsza i bezpieczniejsza, przy jednoczesnym zmniejszeniu ilości odpadów.
Krytyczne wsparcie i ochrona
Nawet najmniejsze gondole turbin wiatrowych wymagają bardzo dobrze zaprojektowanych wież, które bezpiecznie utrzymają je na dużych wysokościach. Inżynierowie muszą projektować turbiny wiatrowe w taki sposób, aby były one odporne na silne wiatry i ciągłe fale oceaniczne w zastosowaniach na morzu. Złącza nVent LENTON ciężko pracują, łącząc konstrukcje zbrojeniowe w podstawach i wieżach turbin, utrzymując ogromny ciężar turbin nawet w trudnych warunkach instalacyjnych.
Oprócz zmniejszenia rozmiaru i stabilności konstrukcji inżynierowie muszą uwzględnić wpływ warunków środowiskowych na pracę turbin. Wysokie metalowe konstrukcje w warunkach silnych wiatrów są oczywistym elementem przyciągającym wyładowania atmosferyczne, dlatego też inżynierowie muszą upewnić się, że turbiny są odpowiednio chronione. Uderzenia pioruna mogą spowodować uszkodzenie kluczowych elementów turbin wiatrowych, prowadząc do kosztownych przestojów i przerw w pracy.
W ofercie nVent dostępny jest szereg rozwiązań, które pomagają zapewnić pracę turbin wiatrowych bez zakłóceń spowodowanych uderzeniami piorunów. Specjalne receptory na łopatach turbin wiatrowych chronią łopaty i bezpiecznie przenoszą uderzenia pioruna na ziemię, gdzie mogą być bezpiecznie rozpraszane. Inżynierowie mają również dostęp do specjalistycznego oprogramowania nVent służącego do projektowania ochrony odgromowej. Pozwala ono tworzyć systemy ochrony odgromowej dostosowane do konkretnych potrzeb projektowanych systemów.
Ochrona turbin wiatrowych przed piorunami wymaga odpowiedniego sprzętu do ich wychwytywania, ale także odpowiedniego sprzętu do bezpiecznego rozpraszania prądu w ziemi. Ze względu na warunki środowiskowe niezbędne dla farm wiatrowych, często znajdują się one na obszarach o wysokiej rezystywności gleby. Materiał wzmacniający grunt (GEM) to beton węglowy o niskiej rezystancji, który poprawia skuteczność uziemienia. Beton nVent ERICO GEM to dobry wybór do budowy fundamentów turbin wiatrowych, w których ograniczona przestrzeń i wysoka rezystywność utrudniają stosowanie tradycyjnych metod uziemienia.
Projektowanie wydajnych turbin wiatrowych i ochrona ich przed zagrożeniami środowiskowymi to niełatwe, ale bardzo istotne zadanie. W miarę jak świat coraz bardziej zwraca się ku odnawialnym źródłom energii, nVent umożliwia wprowadzanie krytycznych innowacji w zakresie wytwarzania energii oraz wykorzystania energii odnawialnej, aby wspierać rosnące zapotrzebowanie na energię. Rozwiązania nVent zapewniają długoterminową niezawodność, bezpieczeństwo i krytyczną ochronę instalacji energii wiatrowej. Nasza wiedza i doświadczenie w branży użyteczności publicznej pomaga naszym klientom projektować wydajne systemy, wspierając ewolucję naszego zrównoważonego i zelektryfikowanego świata.