Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

GE inštaluje prvú špirálovo zváranú vežu veternej turbíny na svete

Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
27. 2. 2023
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Americká spoločnosť Keystone Tower Systems tvrdí, že dokáže znížiť náklady na veternú energiu pomocou technológie prevzatej z výroby potrubí. Využíva takzvanú techniku špirálového zvárania na valcovanie oceľového plechu do obrovských turbín na mieste, ktoré sú pevnejšie, rýchlejšie a lacnejšie ako súčasné techniky.

Najsilnejší vietor býva vo vyšších polohách, no vyššie umiestnené turbíny zachytávajúce silnejší vietor sa nemusia nevyhnutne rovnať najnižším nákladom na energiu. Po započítaní nákladov na pevnejšie základy, robustnejšie veže nad 120 metrov majú tendenciu viesť k drahšej elektrickej energii. A to je na trhu, ktorý je tak citlivý na cenu, ako je energia, zlá správa.

S rastúcou veľkosťou veží sa ich podiel na počiatočných kapitálových výdavkoch neúmerne zvyšuje. Veža s výškou 110 metrov môže predstavovať 20 % počiatočných kapitálových výdavkov projektu, zatiaľ čo veža s výškou 150 metrov predstavuje až 29 % nákladov. A to nehovoriac o ďalších logistických problémoch spojených s takýmito masívnymi strojmi.

Spoločnosť Keystone však tvrdí, že má riešenie na výrobu veží, ktoré znižuje cenu veľkých veží natoľko, že „robí z veternej energie najlacnejší zdroj energie dostupný nielen na otvorených pláňach, ale na celom svete“.

Myšlienka je pomerne jednoduchá. Namiesto vytvárania množstva valcových „plechoviek“, ich prevážania na miesto inštalácie veternej turbíny a zvárania dohromady, aby sa vytvorila konečná konštrukcia veže, spoločnosť Keystone navrhuje rýchle vybudovanie malých výrobných zariadení priamo na mieste a následné prevážanie zvitkov ocele vo veľkom alebo dokonca plochých plechov, ktoré sa môžu zvárať do dlhších pásov. Tieto zvitky alebo pásy sa privádzajú do uhlových ohýbačiek, ktoré ich ohýbajú do špirálovitého tvaru, ktorý sa zvára pozdĺž spojovacej čiary nepretržite počas otáčania ocele. Veľká časť procesu je automatizovaná, ako môžete vidieť na videu na začiatku článku alebo TU.

Mobilné zariadenia na výrobu rúr s veľkým priemerom priamo na mieste pri veterných elektrárňach možno zriadiť a pripraviť na prevádzku približne do jedného mesiaca.

Výsledkom sú podľa spoločnosti Keystone veže v plnej dĺžke alebo kratšie úseky, ak je to logisticky jednoduchšie, ktoré sa vyrábajú až 10-krát rýchlejšie, ako to dokáže štandardná továreň, pričom sa spotrebuje až o 80 % menej pracovnej sily. Úspory sa môžu prejaviť aj v základoch používaných pre špirálovo zvárané veže. Výrobné zariadenie môže byť pripravené na prevádzku približne do mesiaca a stavba na mieste znamená, že sa môžu vyrábať také úseky s veľkým priemerom, ktoré by sa pri preprave jednoducho nezmestili pod mosty, ak by sa vyrábali v továrni a následne prepravovali.

Toto dopravné obmedzenie podľa agentúry Reuters v súčasnosti udržiava maximálny priemer na 4,3 metra, čo obmedzuje výšku veže na približne 80 metrov. Technológia spoločnosti Keystone sa dá škálovať na výrobu veží s priemerom viac ako 7 metrov pre veže vysoké až 180 metrov a viac. Veterné elektrárne na pevnine tak môžu prevádzkovať vyššie veže s dlhšími lopatkami, ktoré poháňajú väčšie turbíny a vyrábajú viac energie.

Špirálové zváranie je pri výrobe potrubí osvedčenou technológiou, takže proces vytvárania a kontroly kvality týchto dlhých rúrových profilov je už overený. Spoločnosť Keystone tvrdí, že výsledkom je aj „lepšia odolnosť voči únave materiálu a vzperná výkonnosť“, čo umožňuje vyrábať veže danej výšky s použitím menšieho množstva ocele. A keďže výrobný závod je v podstate mobilný, je dosť jednoduché dočasne ho postaviť vedľa doku a vyrobiť desiatky sekcií alebo celých veží pre inštalácie aj na mori.

Spoločnosť Keystone zriadila svoje vlastné výrobné zariadenie v Texase, ale skutočné výhody sa začnú prejavovať, keď sa rúry budú vyrábať priamo na mieste na veterných farmách.

Spoločnosť Keystone, zriadila aj vlastný výrobný závod v Texase a z tohto závodu vyrobila vežu pre svoju prvú živú inštaláciu v spolupráci so spoločnosťou General Electric Renewable Energy.

Tento prvý výrobok je 89-metrová špirálovo zváraná veža pre turbínu 2,8-127 spoločnosti GE. Veža s certifikátom na 40-ročnú životnosť je navrhnutá tak, aby mohla jednoducho nahradiť štandardné veže spoločnosti GE. Pravdepodobne poskytne dobrú prípadovú štúdiu v komerčnom meradle, z ktorej sa bude vychádzať.