Чи ламаються вітряні турбіни взимку за низьких температур: експерти дали відповідь

Вітряні турбіни можуть витримати холодний клімат. Але, як і у випадку з іншими поновлюваними джерелами енергії, скептики заявляють протилежне. Фокус з'ясував, як насправді йдуть справи.

Сніг і лід: у чому небезпека для вітрогенераторів

Енергія вітру швидко стає основою електромереж у Європі, задовольняючи п'яту частину потреб регіону в електроенергії. Ця цифра є значно вищою в низці північних країн: 55% у Данії, як яскравий приклад, і 34% в Ірландії. У крижаних водах Північного моря розташовано 3000 вітряних турбін, і навіть кілька в Антарктиді, пише euronews.com.

Нещодавно було поширено неправдиву інформацію про те, що холод у Швеції призвів до величезних втрат у виробництві електроенергії вітряними електростанціями. Однак це не так. Видання пише, що вітряні турбіни розраховані на те, щоб витримувати температуру замерзання до -30 градусів за Цельсієм. Лід може утворюватися на лопатях турбіни за певних умов: не тільки коли йде сніг або крижаний дощ, а й під час сильного холодного вітру або високої вологості, коли опускається туман.

Це обмерзання викликає занепокоєння, оскільки воно може вплинути на аеродинаміку лопатей (по суті, роблячи поверхню шорсткішою), тим самим знижуючи їхню ефективність і потенційно спричиняючи проблеми. Вітряки в такому разі можуть призупинити, щоб уникнути цих проблем, пояснює WindEurope.

Турбіни також можуть бути зупинені з метою безпеки, щоб запобігти падінню льоду з лопатей.

"Найбільша небезпека падіння льоду виникає, якщо вітряна турбіна обмерзла, а потім температура підвищується або якщо сонце нагріває установку", — каже Свенск Вінденергі зі Шведської асоціації вітроенергетики.

Як вітряні турбіни справляються з низькою температурою

Хоча лід може стати головним болем для операторів вітряних електростанцій, існує безліч рішень, щоб запобігти його утворенню або розтопити його.

Сучасні турбіни оснащені технологіями, спрямованими проти обмерзання, які впроваджуються з диспетчерських вітряних електростанцій. До них належать системи обігріву всередині лопатей, такі як циркуляція гарячого повітря, механічні пристрої або рідини для проти обмерзання та системи вібрації лопатей.

Шведська компанія Skellefteå Kraft розробила спосіб покриття лопатей тонким шаром вуглецевого волокна, що нагрівається під час загрози обмерзання. Інший виробник з Німеччини, Nordex, пропонує рішення для холодного клімату, які можуть скоротити втрати енергії до 80% в умовах обмерзання.

Професор аерокосмічної інженерії Хуей Ху пише для сайту The Conversation, що більшість технологій щодо запобігання обмерзання запозичені з авіаційної галузі. І в міру розвитку вітроенергетики все більше інвестицій спрямовується на оптимізацію вітряків.

"Якщо лід усе ще з'являється, електростанції зазвичай вимикають, і на місце приїжджають фахівці для проведення протикригової обробки", — наголошують співробітники Шведської асоціації вітроенергетики.

Дезінформація про вітроенергетику взимку

У лютому 2021 року американський штат Техас пережив рекордні холоди, що призвело до відключень електроенергії. Деякі турбіни замерзли, що призвело до втрати 16 ГВт потужності вітряних та інших поновлюваних джерел енергії, згідно з даними головного постачальника енергії штату, Ради з надійності електроенергії Техасу (ERCOT), про що повідомляло ЗМІ texastribune.org.

Хоча критики зеленої енергетики поспішили звинуватити вітряні електростанції в проблемах з енергопостачанням, ERCOT довів, що значно більший дефіцит — 30 ГВт — був спричинений проблемами з постачанням викопного газу, вугілля та роботою ядерних джерел. А проблеми з вітряними турбінами значною мірою були пов'язані з тим, що вони не були розраховані для таких холодних умов.

"Це проблема екстремальних погодних умов, а не проблема чистої енергії. Якщо вже на те пішло, це показує, чому нам потрібно інвестувати в будівництво більшої кількості відновлюваних джерел енергії з кращою передачею і зберіганням для заміни застарілих систем", — поділилася думкою Хезер Зіхал, генеральний директор American Clean Power.

Було поширено багато дезінформації про техаські турбіни, які нібито рятувала від обмерзання команда на гелікоптері, але реальні факти довели, що на світлині було зображено Alpine Helicopters, яка використовувала гарячу воду для очищення турбіни від криги у Швеції 2014 року. Тоді в American Clean Power заявили, що швидке відновлення і запуск вітрогенераторів допоміг скоротити викиди вуглецю від викопного палива, а в цьому вітряні турбіни досягають успіху найкраще.

Раніше ми писали, що "найбільша у світі" вітряна станція під загрозою, тому що одна з турбін спричинила "незвичайний ефект". Вітроелектростанція Dogger Bank мала живити до 6 мільйонів будинків у Великій Британії, проте її будівництво призупинено через серйозну поломку.