Диета за отслабване за гигантски ротори - свръхпроводяща вятърна турбина преминава теста в пробно пускане (архив)
По-високо, по-голямо и по-мощно. Междувременно вятърните турбини са толкова големи и тежки, че транспортът и инсталирането стават все по-трудни. Решението: значително по-леки и компактни генератори с високотемпературни свръхпроводници. Първата в света свръхпроводяща вятърна турбина се изгражда като част от проект на ЕС.
От Франк Гротелюшен
- електронна поща
- разделям
- Tweet
- Джоб
- Да натиснеш
- Подкаст
повече по темата
Вятърните турбини и покритието за хуманно отношение към животните са предназначени да предотвратят сблъсъци с прилепи
Изпитване на материали С ултразвук срещу преобръщане на вятърни турбини
Вятърна енергия Оптимизация на потока на вятърните паркове
"Ние се справяме с дълги ленти. Това не е по-различно от наличието на лента."
Компанията THEVA в Исманинг близо до Мюнхен. Управляващият директор Вернер Прусей стои в производствената зала и има в ръката си нещо, което наистина напомня на стара лента. Това е високотехнологичен материал, който провежда електричество без загуби - при условие, че се охлажда до под 200 градуса по Целзий. Тъй като тъмносивите, лъскави метални керамични ленти са високотемпературни свръхпроводници, които провеждат електричество ефективно и практически без загуби.
„С това напречно сечение - четири милиметра ширина и десета от десети милиметър - можете да транспортирате толкова електричество, колкото бихте направили с меден кабел, дебел колкото палец!
Материалът обаче е чуплив. Съвсем наскоро е възможно да се навиват големи намотки от него, като например тези, необходими за генераторите. И такъв свръхпроводящ генератор би имал голямо предимство за Jesper Hansen от производителя на вятърни турбини Envision Energy.
40 процента по-малко тегло
"Можем да го използваме за изграждането на много компактни и леки генератори. И това е особено интересно за офшорните вятърни турбини. В сравнение с днешните системи е възможно намаляване на теглото с 40 процента."
Сега генераторите за големи вятърни турбини тежат повече от 200 тона. Индустрията планира още по-големи системи в бъдеще. Със свръхпроводящите генератори теглото на тези гиганти може да се поддържа в разумни граници. За да тества технологията, Envision сега изгражда първата в света свръхпроводяща вятърна турбина с партньори като THEVA. „EcoSwing“ е името на европейския проект, очаква се да генерира 3,6 мегавата и е сравнително компактен с диаметър от четири метра.
"Сега има много добри производители на свръхпроводящи намотки. Те могат да произвеждат кабели с надеждно качество и да ги навиват в намотки. И ние разработихме методи за това как тези намотки могат да бъдат тествани щателно, преди да ги опаковаме във вятърна мелница."
Току-що приключи важен тест в Бремерхафен в Института за вятърна енергия и технология на енергийните системи на Фраунхофер.
"Ние стоим тук пред 30-метрова зала. Тази височина ни трябва, за да можем дори да вкараме големите си тестови образци в нашата зала."
Изпитателният стенд тласка материала до краен предел
Изследователят от Fraunhofer Ян Венске посочва тестовия стенд, който поставя генераторите на вятърни турбини през крачките им. За тази цел генераторът се приспособява към два електрически мотора с висок дом с помощта на мощен мостови кран, монтиран на рамка от стоманобетон с дебелина метър. Двигателите симулират огромните сили на вятъра. Сензорите измерват как генераторът реагира на него.
"Тук материалът винаги е притиснат до краен предел. Нашият тестов стенд е там, за да се стресира в екстремни ситуации."
Свръхпроводящият генератор премина едномесечен тест с летящи цветове. Той трябва да бъде инсталиран във вятърна турбина до края на тази година, директно на датското крайбрежие на Северно море.
"Искаме да тестваме свръхпроводящия генератор тук за една година. Искаме да разберем как работи на практика. Със сигурност ще натрупаме известен опит там."
Стенд за изпитване на гондола DyNaLab във Fraunhofer IWES (Deutschlandradio/Frank Grotelüschen)
Особено внимание се отделя на охладителната система. За да функционира надеждно свръхпроводимостта, той трябва да охлади генератора до минус 240 градуса по Целзий.
"Тази охладителна система работи като тази на MR скенер в болница, на базата на хелиев компресор. Колко надеждна ще бъде тя в среда, която се движи постоянно и е подложена на постоянна вибрация?"
Охладителната система консумира 100 киловата електроенергия - около три процента от максималната мощност на генератора. Когато има вятър, електричеството за охлаждане се доставя от вятърната турбина; когато има спокойствие, то идва от мрежата. През 2019 г., в края на проекта на ЕС, експертите искат да направят равносметка и да оценят как технологията се е доказала при суровите условия на датското крайбрежие. Въпреки това, казва Джеспер Хансен, пускането на пазара не трябва да се очаква скоро.
"Това ще отнеме известно време. Тъй като засега все още има твърде малко доставчици за свръхпроводимост. И ние се конкурираме с технология, която е на 100 години и за която има установени вериги за доставки. Така че индустрията на доставчиците трябва да расте първо. И това ще отнеме време. "