Dieta de slăbire pentru rotori gigantici - turbina eoliană supraconductivă trece testul într-un test (arhivă)
Mai înalt, mai mare și mai puternic. Între timp, turbinele eoliene sunt atât de mari și grele încât transportul și instalarea devin din ce în ce mai dificile. Soluția: generatoare semnificativ mai ușoare și mai compacte cu superconductori la temperatură ridicată. Prima turbină eoliană supraconductivă din lume este construită ca parte a unui proiect al UE.
De Frank Grotelüschen
- divide
- Tweet
- Buzunar
- A apasa
- Podcast
mai multe despre subiect
Turbinele eoliene și stratul de bunăstare a animalelor ar trebui să prevină coliziunile cu liliecii
Testarea materialului Cu ultrasunete împotriva răsturnării turbinelor eoliene
Energie eoliană Optimizarea fluxului parcurilor eoliene
"Ne ocupăm de benzi lungi. Nu este diferit decât să avem o bandă."
Compania THEVA din Ismaning lângă München. Directorul general Werner Prusseit stă în sala de producție și are în mână ceva care amintește într-adevăr de o casetă veche. Este un material de înaltă tehnologie care conduce electricitatea fără pierderi - cu condiția să se răcească sub 200 de grade Celsius. Deoarece benzile ceramice metalice gri închis, strălucitoare sunt supraconductori la temperatură ridicată, care conduc electricitatea în mod eficient și practic, fără pierderi.
„Cu această secțiune transversală - lată de patru milimetri și o zecime de milimetru grosime - puteți transporta la fel de multă energie electrică ca și cu un cablu de cupru gros ca un deget mare!”
Cu toate acestea, materialul este fragil. Abia recent a fost posibilă înfășurarea bobinelor mari de pe acesta, cum ar fi cele necesare pentru generatoare, de exemplu. Și un astfel de generator supraconductor ar avea un mare avantaj pentru Jesper Hansen de la producătorul de turbine eoliene Envision Energy.
Cu 40% mai puțin greutate
"L-am putea folosi pentru a construi generatoare foarte compacte și ușoare. Și acest lucru este deosebit de interesant pentru turbinele eoliene offshore. Comparativ cu sistemele actuale, este posibilă o reducere a greutății de 40%."
Generatoarele pentru turbine eoliene mari cântăresc acum mai mult de 200 de tone. Industria planifică sisteme și mai mari în viitor. Cu generatoarele supraconductoare, greutatea acestor giganți ar putea fi menținută în limite rezonabile. Pentru a testa tehnologia, Envision construiește acum prima turbină eoliană supraconductoare din lume cu parteneri precum THEVA. „EcoSwing” este numele proiectului UE, se așteaptă să genereze 3,6 megawatti și este relativ compact, cu un diametru de patru metri.
"Există acum producători foarte buni de bobine supraconductoare. Aceștia pot produce cabluri de calitate fiabilă și le pot transforma în bobine. Și am dezvoltat metode pentru modul în care aceste bobine pot fi testate temeinic înainte de a le ambala într-o moară de vânt."
Un test important tocmai s-a încheiat, la Bremerhaven, la Institutul Fraunhofer pentru Energie Eoliană și Tehnologia Sistemelor Energetice.
"Suntem aici, în fața unei hale de 30 de metri înălțime. Avem nevoie de această înălțime pentru a introduce specimenele noastre mari de testare în sala noastră."
Bancul de testare împinge materialul la limită
Cercetătorul Fraunhofer, Jan Wenske, arată un stand de testare care pune generatorii de turbine eoliene în ritmul lor. În acest scop, generatorul este montat pe două motoare electrice la înălțimea casei cu ajutorul unei macarale puternice, montate pe un cadru din beton armat gros de un metru. Motoarele simulează forțele uriașe ale vântului. Senzorii măsoară modul în care generatorul reacționează la acesta.
"Aici materialul este întotdeauna împins la limită. Bancul nostru de testare este acolo pentru a stresa sistemele în situații extreme."
Generatorul supraconductor a trecut testul de o lună cu brio. Ar trebui instalat într-o turbină eoliană până la sfârșitul acestui an, direct pe coasta daneză a Mării Nordului.
"Vrem să testăm generatorul supraconductor aici timp de un an. Vrem să aflăm cum funcționează în practică. Cu siguranță vom câștiga ceva experiență acolo".
Banc de testare nacelă DyNaLab la Fraunhofer IWES (Deutschlandradio/Frank Grotelüschen)
O atenție deosebită este acordată sistemului de răcire. Pentru ca supraconductivitatea să funcționeze în mod fiabil, trebuie să răcească generatorul până la minus 240 de grade Celsius.
"Acest sistem de răcire funcționează ca cel al unui scaner MR într-un spital, pe baza unui compresor de heliu. Cât de fiabil va fi acesta într-un mediu în continuă mișcare și supus vibrațiilor constante?"
Sistemul de răcire consumă 100 kilowați de energie electrică - aproximativ trei procente din puterea maximă a generatorului. Când există vânt, electricitatea pentru răcire este furnizată de turbina eoliană; când este calm, aceasta provine din rețea. În 2019, la finalul proiectului UE, experții vor să facă bilanț și să evalueze modul în care tehnologia s-a dovedit în condițiile dure de pe coasta daneză. Cu toate acestea, spune Jesper Hansen, o lansare pe piață nu ar trebui să fie așteptată în curând.
"Asta va dura ceva timp. Pentru că până în prezent există încă prea puțini furnizori pentru supraconductivitate. Și suntem în concurență cu o tehnologie veche de 100 de ani și pentru care există lanțuri de aprovizionare stabilite. Deci, o industrie furnizoră trebuie să crească mai întâi. Și asta va dura timp ".