|
Rozwój technologii w dziedzinie energetyki wiatrowej
Wojciech
Głoćko
EPA Spółka z o..
Dział Nowych Technologii
Gdyby porównać rozwój technologii w dziedzinie
energetyki wiatrowej jaki się dokonał w ciągu ostatnich 10 lat do jakiejkolwiek
innej gałęzi przemysłu, to można z całą pewnością stwierdzić,
iż niewiele jest takich sektorów gospodarki, które pochwalić się
mogą równie dynamicznym i efektywnym wzrostem. Blisko 10 lat temu
najczęściej montowana turbina wiatrowa nie posiadała zaawansowanych
systemów sterowania, miała generator o mocy nominalnej 0,3MW,
a jej średnica wirnika nie przekraczała 30 metrów.

Dlaczego te akurat wskaźniki uważane są za
podstawowe czynniki określające zaawansowanie technologiczne?
Podstawowym a w zasadzie jedynym efektem pracy turbiny wiatrowej
jest produkcja energii elektrycznej. Ta zależna jest w znacznej
mierze od efektywności użytych podzespołów i parametrów urządzenia.
Wśród parametrów najważniejsze są z kolei moc generatora, średnica
wirnika i efektywność systemów sterujących. Stąd rozwój energetyki
wiatrowej to pogoń za coraz mocniejszymi generatorami i większą
średnicą skrzydeł.
Niniejszy artykuł ma na celu przybliżenie
Państwu w jaki sposób dokonywały się na przestrzeni ostatnich
stu lat zmiany w budowie, zasadach działania oraz wyglądzie turbin
wiatrowych. Spróbujemy również zastanowić się co czeka nas w najbliższym
czasie i czy pogoń inżynierów za coraz większymi konstrukcjami
już wkrótce nie okaże się uliczką bez wyjścia. Zacznijmy jednak
od początku...
Kiedy człowiek próbując ujarzmić siły natury
odkrył i wiatr.
Ludzie od dawien dawna zainteresowani byli
korzystaniem z bogactw, którymi obdarzyła ich matka natura. Początkowo
starano się wykorzystać te, które znajdowały się najbliżej i których
eksploatacja była najłatwiejsza, zaczynając od upraw płodów rolnych,
poprzez wydobycie bogactw mineralnych, a skończywszy na sztucznej
regulacji wód. Od początku również wiedziano, że także wiatr niesie
za sobą siłę. Niestety siła ta, choć olbrzymia, to jednak przez
wiele lat pozostawała nieujarzmiona i niszczycielska. Burzyła
to co człowiek zbudował, zatapiała statki, którymi wyruszał na
połów, sprowadzała nad jego dom wichury. Minęło wiele lat zanim
człowiek ujarzmił wiatr i nauczył się wykorzystywać go dla własnych
celów.
Na najdawniejsze ślady eksploatacji wiatru
natrafiono na terenach dawnej Persji. Prawdopodobnie urządzenia
napędzane energią wiatru już w 600 roku naszej ery wykorzystywane
były do transportu wody. Choć naukowcy nie są w stanie odtworzyć
technicznych rozwiązań zastosowanych do pompowania wód, to przekazy
pisemne zdają się potwierdzać istnienie wertykalnych wiatraków,
w których górna część, napędzana wiatrem, wystawała ponad lustro
wody, a poruszane jej siłą łopaty wprawiały w ruch masy wody.
Podobne konstrukcje budowane były również w Chinach. Na pierwsze
wzmianki o wykorzystywanych głównie do mielenia ziarna i transportu
wody urządzeniach możemy natrafić w publikacjach z 1200 roku.
Według antycznych kronikarzy urządzenia te były tak popularne
niektórych prowincjach, że nie dane było spotkać pola na którym
nie byłoby mniej niż tysiąc wiatraków. Biorąc nawet pod uwagę
zamiłowanie starożytnych do dużych liczb i umiejętność do ubarwiania
rzeczywistości, to trzeba przyznać, że na pewno były one stałym
elementem krajobrazu w tych częściach kraju, gdzie wartkie i płytkie
strumienie umożliwiały ich wykorzystanie.
Inne rozwiązania, choć mające podobny cel, stosowano w tym samym
czasie w Europie. Budowane turbiny montowane były jednak w systemie
horyzontalnym. Jaka była przyczyna przyjęcia takiego akurat rozwiązania
tak naprawdę nie jest wiadomo. Na pewno Europejczycy mieli okazje
obserwować prace urządzeń w Azji i na pewno z zastosowanych tam
rozwiązań korzystali. Być może jednym z powodów odmiennego podejścia
była bardziej efektywna praca urządzeń horyzontalnych. Jednym
z najstarszych, zresztą istniejących do dziś urządzeń, jest czteroramienny
wiatrak datowany na 1390 rok. Jego twórcą był najprawdopodobniej
nieznany holenderski konstruktor, którego celem było usprawnienie
pracy przy mieleniu zboża. Nowością nie tylko była sama konstrukcja,
której skrzydła montowane były na szczycie murowanej wieży, ale
również pomysł i przeznaczenie urządzenia. Był to prawdopodobnie
pierwszy krok w kierunku poszukiwania lepszych warunków wietrzności.
Już wtedy musiano zdawać sobie doskonale sprawę, że im wyżej nad
poziomem terenu, tym mocniej wieje wiatr. W wieży mieściły się
ponadto magazyny na ziarno, jak również izba mieszkalna dla młynarza
i jego rodziny. Zarówno same skrzydła, jak i część ruchoma wiatraka
musiały być ustawiane ręcznie w kierunku wiatru. Zapewniało to
zajęcie samemu młynarzowi oraz całej jego rodzinie. To nie był
jedyny system sterowania. Optymalizacja prędkości wiatraka odbywała
się za pomocą zwijanych żagli montowanych na końcach skrzydeł.
W podobny sposób, poprzez ściągnięcie płacht, zabezpieczało się
młyn przed uszkodzeniami podczas burzy i wichury. Dzisiejszym
odpowiednikiem trzynastowiecznej technologii jest sterowany komputerowo
system parkowania śmigieł w pozycję "chorągiewki". Kiedyś
musiał to robić człowiek. Konstrukcja śmigieł przez wiele lat
była zresztą najsłabszą częścią budowli. Narażone one były na
zniszczenia, a ich częsta wymiana stawała się głównym zajęciem
pracującego właściciela. Stąd też pierwsze udoskonalenia w przyszłości
szły w kierunku poprawy jakości i wytrzymałości tej właśnie części
urządzenia.
Przez kolejne 500 lat poszukiwano nowych
rozwiązań mechanicznych. W międzyczasie pojawiły się urządzenia
wyposażone w rozwiązania technologiczne z powodzeniem stosowane
do dziś: aerodynamiczne hamulce czy łopatki i klapy hamujące.
Nadal jednak efektem pracy wiatraków była siła mechaniczna wykorzystywana
najczęściej do mielenia zboża. Zapewne również, wraz z rozwojem
konstrukcji, popoprawiał się standard życia zamieszkującego we
wnętrzu wiatraka młynarza. Jedna z zachowanych do dziś konstrukcji
we Francji w swoim środku kryje ni mniej ni więcej ale dwie izby
mieszkalne i tyleż pomieszczeń gospodarczych.
Z czasem pojawił się i prąd.
Początki wykorzystania siły wiatru do produkcji
energii elektrycznej datowane są na koniec XIX wieku, kiedy to
duński meteorolog i wynalazca Poul la Cour rozpoczął eksperymenty
mające na celu znalezienie sposobu konwersji energii mechanicznej
na energię elektryczną. Nie dane mu było jednak ukończyć swego
dzieła. Ze względu na skomplikowaną sytuację międzynarodową i
zbliżający się ogólnoświatowy konflikt prace zostały przerwane.
W tym samym czasie w Cleveland w Stanach Zjednoczonych zbudowany
został system oparty o urządzenie wykorzystujące siłę wiatru,
którego celem była również produkcja energii elektrycznej. Maszyna
zaprojektowana przez Charlesa Brusha składała się z olbrzymiej
ilości skrzydeł połączonych ze sobą poprzecznie tak, że tworzyły
niemal jedną powierzchnię o średnicy blisko 17 metrów. Do sterowania
kierunkiem położenia skrzydeł służył olbrzymi ogon podobny do
tych, w jakie obecnie wyposażane są szybowce. Było to pierwsze
urządzenie na świecie wykorzystujące tak zaawansowaną technologię
na tamte czasy jak przekładnia o stosunku przełożenia 50:1. Nie
da się jednak ukryć, że była to jednocześnie jedna z najbrzydszych
konstrukcji jaką udało się stworzyć człowiekowi w tamtym okresie.
Niemalże w tym samym czasie tysiące pasjonatów
na całym świecie pracowało w przydomowych warsztatach nad konstrukcją
turbiny wiatrowej do zastosowań domowych. Jeszcze większa ilość
inżynierów zastanawiała się nad możliwością komercyjnego wykorzystania
takich rozwiązań. Systemy o mocy kilku kilowatów w tamtym okresie
były zdecydowanie łatwiejsze w przygotowaniu i montażu niż gigantyczne
prototypy panów la Cour i Brusha. Stąd też relatywnie szybko pojawiły
się na rynku komercyjne firmy oferujące urządzenia działające
na skalę przemysłową. Głównym zastosowaniem małych turbin wiatrowych
było zasilanie w elektryczność domowych urządzeń amerykańskich
farmerów w miejscach ich zamieszkiwania. Dostęp do energii elektrycznej
był dla nich często kluczowym problemem z jakim się zmagali, a
jak wiadomo w kapitalizmie zapotrzebowanie rodzi produkcję. Nierzadko
urządzenia te były w stanie bezpośrednio zasilać lodówki, zamrażarki
czy też zmywarki do naczyń. Nierzadko również podłączane one były
do domowego sprzętu AGD bezpośrednio. Wymagało to olbrzymiego
zaparcia użytkowników, którzy w bezwietrzne dni musieli odłożyć
na półkę wszelkie prace domowe. Gwałtowny rozwój małej energetyki
wiatrowej został jednak zahamowany przez ogólnoświatowy kryzys
gospodarczy w latach trzydziestych. Ratunkiem dla ekonomicznej
stagnacji kraju, według rządu amerykańskiego, miała być między
innymi budowa sieci linii energetycznych, które swym zasięgiem
miały objąć dziewicze dotychczas tereny. Pozwoliło to w krótkim
czasie setkom amerykańskich gospodarstw na podłączenie swoich
maszyn bezpośrednio do niezawodnej linii energetycznej. Brak wiatru
nie ograniczał już pomysłowych Amerykanów w przygotowaniu gorącego
obiadu po całym dniu ciężkiej pracy. Oczywiście odbyło się to
pośrednio kosztem przydomowych instalacji wiatrowych, które znikneły
niemal tak szybko jak się pojawiły.
A później przyszli Niemcy, Duńczycy ...
Po zakończeniu II Wojny Światowej emerytowany
inżynier zakładów energetycznych Johannes Juul postanowił dokończyć
dzieło swojego rodaka Poula la Cour. W ciągu paru lat wybudował
kilka prototypowych turbin wiatrowych z asynchronicznym generatorem
prądu stałego. W 1956 roku powstała pod jego kierownictwem pierwsza
komercyjna instalacja. Zaprojektowana i wybudowana turbina Gedsera
o mocy 200 kW przez wiele lat pozostawała największą pracującą
konstrukcją na świecie. Ustanowiła ona wiele standardów technologicznych
wykorzystywanych z powodzeniem do dziś w nowoczesnych konstrukcjach.
Warto wspomnieć m.in. o aerodynamicznym systemie hamowania za
pomocą skrzydeł turbiny uruchamianym automatycznie w przypadku
przekroczenia dopuszczalnej siły wiatru. Turbina Gedsera pracowała
podłączona do sieci przez ponad 11 lat, a kiedy w 1960 roku uległa
awarii, zakupiona została przez amerykańską agencję NASA, gdzie
używana była w programie badawczym nad przygotowaniem nowych technologii.
Również w Niemczech pracowano nad nowymi rozwiązaniami. Profesor
Ulrich Hutter w krótkim czasie skonstruował serię prototypowych,
horyzontalnych urządzeń o zmiennym ustawieniu kątów natarcia skrzydeł.
Takie rozwiązanie pozwoliło w znacznym stopniu zmniejszyć jeden
z głównych problemów, z którymi borykali się duńscy inżynierowie.
Problem przeciążeń mechanicznych skutecznie ograniczał możliwość
budowy urządzeń o większej średnicy niż kilka, kilkanaście metrów.
Do końca lat siedemdziesiątych wyprodukowano blisko 200 turbin
wiatrowych o średniej mocy 10 - 25 kW. Ich konstrukcja oparta
była niemal w całości na turbinie Jullsa. Różnica mocy wynikała
jedynie z trudności technicznych związanych z użyciem generatora
200kW. W tym samym czasie przygotowywano również prototypowe turbiny
o mocy 630 kW. Nie było jednak mowy o wykorzystaniu ich do efektywnej
produkcji energii elektrycznej. Ich sprawność pozostawiała wiele
do życzenia, a koszt znacznie przewyższał osiągane rezultaty.
... Amerykanie.
W tym czasie w Stanach Zjednoczonych rząd federalny postanowił
wprowadzić energetykę wiatrową do swojego programu badań i rozwoju.
Jednym z głównych powodów był kryzys energetyczny na początku
lat siedemdziesiątych, który uzmysłowił Stanom Zjednoczonym konieczność
posiadania dostępu do źródeł energii niezależnych od polityki
zagranicznej oraz czynników politycznych. Zainicjowane zostały
trzy niezależne programy, w ramach których przygotowano 17 projektów
turbin wiatrowych o mocy od 1 kW do 3,2 MW. Program, dzięki możliwości
korzystania z dorobku przemysłu zbrojeniowego, mógł skorzystać
z dotychczasowych doświadczeń inżynierów pracujących m.in. dla
potrzeb lotnictwa wojskowego. Główny nacisk położono na realizację
tych inwestycji, które zdaniem rządu mogły przyczynić się w znaczący
sposób do poprawy bilansu energetycznego kraju, a za takie uznano
te, których moc nominalna wynosiła przynajmniej 1 MW. Pierwsza,
prototypowa konstrukcja MOD-0 już wkrótce została uruchomiona
w pobliżu miejscowości Ohio. Niestety okazało się, że przy projektowaniu
popełniony został błąd, którego usunięcie trwało blisko 4 lata.
Dopiero kolejne konstrukcje MOD-0A oraz MOD-2 można było uznać
za bardziej udane.
Ta druga uznana została za pierwszą prawdziwą turbinę wiatrową.
Przy jej konstrukcji brały udział tak znane firmy i instytuty
jak NASA. W 1980 roku zakończona została jej budowa, a ponad 100
metrowe skrzydła rozpostarły się nad brzegiem rzeki Columbia.
Turbina pracowała przez kilka lat, stając się poligonem doświadczalnym
dla celów badawczych. Wydaje się jednak, że jej twórcy nie traktowali
jej jako podwaliny pod komercyjne i masowe rozwiązania, skupiając
się na sferze naukowej i badawczej. Wiele zastosowanych tam rozwiązań
nie miało szans stać się dostępnymi na rynku. Były zbyt drogie
i zbyt skomplikowane. Zastosowano je ponownie w kolejnym prototypie-
w elektrowni wiatrowej o mocy 3,2 MW zainstalowanej na malowniczych
Hawajach. Jednak i tym razem naukowcy z NASA poświęcili swa uwagę
teoretycznym zagadnieniom kosztem zastosowania badanych rozwiązań
w praktyce. Obie turbiny spotkał ten sam los: po kilku latach
pracy, unieruchomione czekają na demontaż.
A jednak Europa.
W przeciwieństwie do Stanów Zjednoczonych Duńczycy
i Niemcy nie popadali w gigantomanię. Zamiast drogich i problematycznych
konstrukcji testowych skupiono się na takich rozwiązaniach, które
z punktu widzenia ekonomiki przedsięwzięcia usprawiedliwiać mogą
wprowadzenie na rynek takich urządzeń. Duńskie i niemieckie firmy
już wkrótce oferowały na rynku komercyjne turbiny wiatrowe. Od
ich amerykańskich odpowiedników różniły je nie tylko wielkość
i przeznaczenia, ale również to, że posiadały trzy skrzydła. Genezą
takiego rozwiązania była turbina Gedsera, o której zresztą była
już mowa. Wtedy jednak efektywność urządzenia nie stanowiła jej
najmocniejszej strony. Po latach, dzięki usprawnionej technologii
i dobrze przemyślanej konstrukcji, sprawdziła się ona w praktyce.
W latach 60 i 70 dominowały w Europie trójpłatowe konstrukcje
o mocy od 10 do 25 kW. Oczywiście mowa tu o urządzeniach pracujących
i dostępnych na rynku. Co ciekawsze, były one dziełem entuzjastów,
którzy wielokrotnie nie poprzestawali na budowie jednego urządzenia,
a wprost przeciwnie wprowadzali na rynek całej serie. Jeden z
pionierów Christian Riisager w latach 1974-1978 wybudował 30 w
pełni sprawnych urządzeń. W 1980 roku era wynalazców dobiegła
końca. Z inicjatywy duńskich zakładów energetycznych, zdecydowano
się na budowę serii maszyn o niewyobrażalnej jak na tamte czasy
mocy. Wyposażone one były w generatory 660 kW. Szybko jednak okazało
się, że choć maszyny te pracują, to produkcja przez nie energii
elektrycznej jest całkowicie nieopłacalna. 10 kolejnych
lat zajęło inżynierom dopracowanie swoich idei i zaprojektowanie
turbiny wiatrowej, która mogłaby stać się alternatywą dla konwencjonalnych
źródeł energii. W tym czasie usprawniono część elektryczną (generator),
automatykę i, co chyba najważniejsze, część mechaniczną (problem
przeciążeń i wytrzymałości materiałów). Pozwoliło to wypuszczać
na rynek coraz większe i wydajniejsze urządzenia. Wkrótce pojawiły
się turbiny o mocy 600 kW, 800 kW, 1MW aż po dzisiejsze z generatorami
rzędu kilku megawatów.
Co dalej?
Gdyby za kryterium rozwoju przyjąć średnicę
wirnika i wielkość generatora, to rozwój technologiczny jaki dokonał
się do dnia dzisiejszego można by podzielić na cztery etapy.
| 1955-1985 |
1985-1989 |
1989-1994 |
1994-2002 |
| Średnica
wirnika do 15 m, małe domowe siłownie, poszukiwanie rozwiązań
problemów teoretycznych, brak międzynarodowych standardów. |
Średnica wirnika osiąga
do 30 metrów. Pierwsze seryjne siłownie wiatrowe. Początki
tworzenia standardów przemysłowych. |
Średnica wirnika od 30
do 50 m. Produkcja masowa siłowni o mocy 600kW. |
Średnica wirnika ponad
50 m. Przyspieszenie rozwoju technologicznego. Powstają
w krótkim okresie czasu kolejno siłownie o mocy 850kW, 1MW,
1.5MW, 2MW i więcej. |
Interesujące jest pytanie co czeka nas w takim
razie w najbliższym czasie? Zapewne kontynuowane będą prace nad
urządzeniami o coraz większej mocy i parametrach. Jak wydaje się
dzisiaj kres możliwości technologicznych, choć jest bardzo blisko,
to jeszcze nie został osiągnięty. Jeszcze do niedawna nikt nie
wyobrażał sobie konstrukcji wież wiatrowych o wysokości 124 metrów.
Obecnie takie instalacje, a przynajmniej jedna, istnieją i pracują.
Już wkrótce jednak coraz trudniej będzie budować coraz wyższe
i coraz większe turbiny wiatrowe. Śmigło turbiny E112 waży blisko
20.000 kg. Wszyscy producenci są jednak zgodni, że gdzieś musi
jednak istnieć kres możliwości budowania i pracy tak olbrzymich
konstrukcji.
Alternatywna droga rozwoju prowadzi do modernizacji
dotychczasowych konstrukcji i poprawy efektywności istniejących
urządzeń o mocy od 850 kW do 2,5 MW. Istnieją przynajmniej dwie
dziedziny gdzie taka poprawa może odbyć się dosyć tanim kosztem
i w rozsądnym czasie. Przede wszystkim piętą achillesową wszystkich
urządzeń jest relatywnie niska sprawność przemiany energii mechanicznej
w energię elektryczną przy średnich warunkach wietrzności. Najlepsze
na rynku urządzenia osiągają swoją moc nominalną przy prędkości
znacznie przekraczającej to czego możemy się spodziewać w większości
lokalizacji na lądzie a nawet morzu. Turbina Vestas V80 o mocy
znamionowej 2MW pracuje z pełną efektywnością w warunkach, kiedy
siła wiatru przekracza 15 m/s. Zazwyczaj jednak wiatr nie wieje
szybciej niż 7 m/s, a wtedy sprawność turbiny nie przekracza
40 procent jej tytularnej mocy. Z punkty widzenia ekonomii przedsięwzięcia
jest to przerażające marnotrawstwo.
| Producent i typ |
Moc (kW) |
Średnica wirnika (m) |
Producent i typ |
Moc (kW) |
Średnica wirnika (m) |
|
VESTAS V52 |
850 |
52 |
ENERCON E66 |
1800 |
66 |
|
NM 1500/64 |
1500 |
64 |
BONUS 2MW |
2000 |
70 |
|
PWE 1566 |
1500 |
66 |
DEWIND D8 |
2000 |
80 |
|
MADE 70 |
1500 |
70 |
VESTAS V80 |
2000 |
80 |
|
FRISIA F70 |
1500 |
70 |
GAMESA G80 |
2000 |
80 |
|
NM 1500/72 |
1500 |
72 |
NM 2000C/80 |
2000 |
80 |
|
GE 1500sl |
1500 |
77 |
NORDEX N80 |
2500 |
80 |
|
SYDWIND S77 |
1500 |
77 |
ENERCON E112 |
4500 |
112 |
Kolejną kwestią do rozwiązania pozostaje w
dalszym ciągu problem "gotowości do pracy" turbiny.
Określa on procentowyczas w jakim turbina, o ile oczywiście podłączona
jest do sieci energetycznej, pracuje i produkuje lub jest gotowa
do produkcji prądu. W przypadku turbin montowanych na lądzie współczynnik
ten wynosi blisko 99 procent i wydaje się, że jest to logiczna
granica możliwa do osiągnięcia. Należy jednak pamiętać, że coraz
więcej turbin wiatrowych budowanych jest na morzu i to coraz częściej
z dala od lądu stałego. Głównym problemem nie jest tylko dostęp
ekip serwisowych. Sama automatyka, mimo iż projektowana jest do
pracy ciągłej, również odpowiada w znacznej mierze za spowodowane
przerwy w pracy. Przed centrami badawczymi czołowych producentów
stoi trudne zadanie wprowadzenia na tyle sprawnej automatyki urzadzeń,
aby zapewniła ona podobny komfort pracy do tych instalacji, które
znajdują się na stałym lądzie.
Turbiny wracają do morza.
W teorii zasoby energii wiatrowej nad wodami
europejskich mórz są w stanie pokryć zapotrzebowanie całego kontynentu
na energię elektryczną. Tylko wokół Niemiec znajdują się lokalizacje
zdolne pokryć połowę zapotrzebowania kraju. Wiatr nad wodami terytorialnymi
Wielkiej Brytanii jest w stanie dostarczyć trzykrotnie więcej
energii niż wynosi zapotrzebowania całego państwa (i to przy dzisiejszych
rozwiązaniach technologicznych). Należy również pamiętać, że motorem
większości odkryć i postępu technologicznego jest ekonomia. Nic
tak nie motywuje ludzi do szukania nowych rozwiązań jak możliwość
zarobienia na nich. Turbiny montowane na morzach to przede wszystkim
lepsze warunki wietrzności, brak ingerencji w najbliższe środowisko
ludzi i przede wszystkim nieograniczone możliwości instalacji
wielomegawatowych parków wiatrowych. Ekonomia zdaje się jednoznacznie
wskazywać nowy kierunek. Wiatraki wrócą tam gdzie powstały. Ich
geneza wywodzi się przecież w prostej linii z idei zamiany siły
wiatru w mechaniczną energię napędzającą, pływające tysiące lat
temu, statki.
Obecnie na morzu pracuje, z wyłączeniem Horns
Rev, 93 elektrowni wiatrowych o łącznej mocy blisko 100 MW. W
przygotowaniu i w fazie realizacji znajdują się projekty o mocy
kilku tysięcy MW. Tylko Niemcy planują do końca 2010 roku zainstalować
na morzu 20.000 MW. Podobne plany mają Wielka Brytania, Dania
i Szkocja. Również w naszym kraju kilka firm, choć dopiero w fazie
wstępnej, zajmuje się przygotowaniem projektów "offshore".
Zanim jednak polski Bałtyk pokryty zostanie kilkudziesięcioma
metrowymi kolosami, warto przyjrzeć się jak wygląda największa
obecnie farma wiatrowa na morzu - Horns Rev. Dla porównania w
tabeli uwzględniono również podstawowe dane największej w Polsce
wybudowanej farmy wiatrowej - Zagórze 30MW.
| |
Horns Rev |
Zagórze |
| Urządzenia |
80 x Vestas V80-2MW |
15 x V80-2MW |
| Moc
nominalna |
160 MW |
30 MW |
| Roczna
produkcja farmy wiatrowej |
600 GWh |
60 MWh |
| Roczna
produkcja dla jednej WTG |
7.500.000 kWh |
4.000.000 kWh |
| Lokalizacja
farmy |
17km od linii brzegowej |
Polska |
| Głębokość
morza |
6.5-13.5 m |
n.d. |
| Koszt
inwestycji |
270.000.000 EURO |
30.000.000 EURO |
| Koszt
przyłączenia do sieci |
40.000.000 EURO |
2.500.000 EURO |
| Planowany
termin oddania do użytku |
2003 |
2003 |
Suplement.
O tym jak blisko jesteśmy komercyjnych instalacji
o mocy kilku megawatów świadczyć może wydarzenie jakie miało miejsce
kilka miesięcy temu. W sierpniu 2002 roku w pobliżu miejscowości
Magdeburg wybudowana została pierwsza na świecie, komercyjna turbina
o mocy 4,5 MW. Olbrzymia konstrukcja turbiny Enercon E112 z daleka
już przyciąga wzrok swymi rozmiarami. Szczególnie ciekawie wygląda
na tle pozostałych turbin wchodzących w skład farmy wiatrowej:
dziewięciu E66 1,8 MW, dwóch GE 1,5sl oraz dwóch E40 500kW. Turbina
zamontowała została na 124 metrowej, betonowej wieży, której średnica
u podstawy sięga blisko 13 metrów. Ocenia się, że turbina wiatrowa
powinna wyprodukować 15.000 MWh rocznie. Konkurenci firmy Enercon
zapowiedzieli kolejne instalacje. Niektóre z nich powinny zostać
wybudowane w ciągu najbliższych miesięcy.
Bibliografia
Dodge, M. T., Illustrated history of wind
power development, www.telosnet.com.
Gijs van Kuik A. M., Are wind turbines growing
too fast? Why R&D needs to keep pace., Renewable Energy World,
02/2002, s. 59-69.
Krohn S., Danish Wind Turbine: An Industrial
Success story, www.windpower.org, 2002.
Krohn S., Offshore wind energy. Full speed
ahead, www.windpower.org, 2002.
|