Sunt turbinele eoliene cu “Direct-Drive” / fara cutie de viteze, viitorul energiei eoliene ?
Unii cercetători și compania eoliană R & D şi-au concentrat eforturile pe cutia de viteze. În designul tradițional al turbinelor eoliene, o cutie de viteze face generatorul să se învârtă de sute de ori mai repede decât rotorul turbinei, pentru a permite un generator de mărime redusă. După cum s-a dovedit, totuși, cutiile de viteze au fost marcate de numeroase provocări.
Sandy Butterfield a fost cercetător la NREL în Golden, CO. El a observat un lucru ciudat: cutiile de viteze ale turbinelor eoliene ar fi trebuit să reziste 20 de ani; dar în 2010, el a constatat că au rezistat doar 7-10 ani. Ca urmare, operatorii de parcuri eoliene se confruntă cu potenţiale costuri imense pentru a remedia turbinele lor în viitorul apropiat.
La NREL, Butterfield şi o echipă de ingineri au început să strice sistematic cutiile de viteză ale turbinelor, căutând motivele pentru care acestea cedau. "Cred că am stricat turbine eoliene de 35 de ani", a spus el în timpul unei prezentări de la Universitatea din Colorado Boulder.
După ani de experimente și schimbări, soluția la problemă s-a dovedit a fi extrem de simpluă: trebuie să dispară cutia de viteze. Cu alte cuvinte, Butterfield și colegii săi pledează pentru o tranziție la design-eurile turbinelor direct-drive.
Acest lucru a fost inițial mai ușor de zis decât de făcut. Turbinele direct-drive au o conexiune de 1:1 între rotor și generator. Datorită vitezei mici de rotație, generatorul trebuia să fie mult mai mare. Cu toate acestea, îmbunătățirile tehnologice și de altă natură ale proiectării au făcut turbinele direct-drive mai mici decât au fost și foarte atrăgătoare.
Designul lor simplu le face atractive, nu doar pentru turbinele de pe uscat – în speranţa de a le extinde durata de viață, reducându-le costurile de operare – dar mai ales pentru parcurile eoliene offshore, unde întreținerea este deosebit de dificilă.
De fapt, în ultimii ani au fost oferte sporite pentru modelele direct-drive. Siemens a lansat recent mai multe turbine direct-drive, inclusiv un model de MW 6 optimizat pentru aplicații offshore. GE a făcut la fel cu o turbină MW 4.1.
În ceea ce-l privește pe cercetătorul Butterfield – care a fost un antreprenor al energiei eoliene la o companie de producție a turbinelor înainte de stagiul său de 24 de ani la NREL – a revenit la lumea de anteprenoriat a vântului. Butterfield a fondat Boulder Wind Power pentru a se concentra pe transformarea tehnologiilor ipotetice direct-drive în realitate.
Compania oferă acum un design de 3 MW al cărei nacelă – carcasa care conține componentele generatoare, cum ar fi generatorul și unitatea de conducere – arată radical diferit faţă de desenele sau modelele tradiționale ale turbinelor eoliene. BWP susține că designul său se mândrește cu o imbunatatire de 30 la sută peste puterea de emisie a sistemelor comparabile direct-drive în medii cu viteză redusă a vântului, eficienţă superioară de încărcare parțială atunci când operează într-o gamă de putere a emisiilor și un cost al energiei adus cu 20 la sută mai jos faţă de cele mai bune modele direct-drive.
În lumea energiei din surse regenerabile, afirmaţiile atât de îndrăznețe sunt interesante, dar de multe ori însoțite de o doză de optimism precaut sau chiar scepticism. Dovada, așa cum spun ei, va fi în concretă; arată-mi dovezile reale. Pentru BWP, aceste dovezi vin în curând – compania livrează și testează prototipuri în acest an și se așteaptă la o disponibilitate comercială cândva în 2013-2014.
Între timp, costurile energiei eoliene sunt de așteptat să scadă cu 20-30 la sută în următoarele două decenii, în conformitate cu NREL. Progresele tehnologice vor fi o parte din această ecuaţie, prin căi, cum ar fi fiabilitatea crescută ce va reduce cheltuielile operaționale și va minimiza timpii morți ai turbinei. Modelele direct-drive urmează aceste căi și pot juca un rol esențial în peisajul viitor al energiei eoliene.
5 motive pentru care puteti deveni PARTENER Add-Energy Renewable Romania
Pentru a deveni PARTENER ADD ENERGY ,accesati sectiunea