Viallefond: Turbiny wiatrowe będą coraz większe i większe

Rynek Infrastruktury: Obecnie budowane wieże są coraz wyższe, a wirniki turbin osiągają coraz bardziej większą średnicę. Czy istnieje jakaś granica dla wielkości wiatraków?

Pierre Viallefond, dyrektor GE na Europę ds. energetyki odnawialnej: Myślę, że będziemy świadkami tego, że turbiny będą coraz większe i większe. Wirnik turbiny determinuje powierzchnię, dzięki której można uchwycić energię z wiatru. Jeśli zatem wziąć pod uwagę wiatr jako darmowe paliwo, energia, którą można z niego pozyskać, jest wprost proporcjonalna do kwadratu średnicy wirnika. Im większa gęstość powietrza i prędkość wiatru, która jest najważniejszym parametrem, tym produkcja energii większa. Choć można wartość tych czynników przewidzieć, nie można ich jednak kontrolować. Jedynym parametrem, który rzeczywiście można kontrolować jest średnica turbiny.

Najlepsze tereny dla energetyki wiatrowej są w Europie już na ogół wykorzystane. Może nie w każdym kraju, ale w Niemczech, we Francji, w Hiszpanii, nawet we Włoszech. To dlatego obserwujemy rozwój technologii przeznaczonych dla lokalizacji o mniejszej wietrzności. Stąd trend zwiększania wirnika turbiny, co ma kompensować wietrzności mniejszą prędkość wiatru. Za wzrostem średnicy też podąża wysokość wież. Im wyżej, tym więcej wiatru można „złapać”.

Należy pamiętać, że kraniec łopaty musi być na określonej wysokości od ziemi, aby nie stanowić zagrożenia. Także dlatego, że przy ziemi łopaty są narażone na turbulencje, a to może im szkodzić.

Być może stanie się tak, że turbiny nowej generacji będą mieć jeszcze większe wirniki, ale może być też tak, że będą się zmniejszać. Na razie globalny trend jest taki, że mamy coraz większe wirniki i coraz wyższe wieże.

Kiedy mówimy o regionach o mniejszej wietrzności, czy są jakieś rozwiązania technologiczne dla zwiększenia efektywności wiatraka niż większe wirniki i wyższe wieże?

Wyobraźmy sobie, że w danym miejscu mamy turbinę o określonej średnicy wirnika. Pytanie brzmi: czy chcemy zwiększyć efektywność całej farmy wiatrowej czy tej jednej turbiny? Istnieje na to wiele sposobów. Istotny jest kąt ustawienia łopat. To jest jak latanie, trzeba ustawić się pod pewnym kątem i trzeba zmienić kąt ten za każdym razem, kiedy wiatr zmieni kierunek. Najważniejsza jest zatem aerodynamika łopat i całej konstrukcji.

Drugim obszarem, w którym można podnosić efektywność są straty w przesyle. Im większa średnica kabla przewodzącego, tym lepiej, ale także drożej. Trzeba więc znaleźć optymalne rozwiązanie. Straty powstają także przez nieodpowiednią strukturę elektryczną generatorów. Są także straty mechaniczne. Instalacja powinna zużywać na własne potrzeby jak najmniej energii.

Finalnie, jeśli jest to możliwe, można zwiększyć średnicę wirnika poprzez zastosowanie dłuższych łopat. Jeżeli parametry turbiny pozwalają na zwiększenie obciążeń dla konkretnej turbiny, można to zrobić.

Zatem istnieje wiele sposobów, i oczywiście, naukowcy pracują nad dalszym zwiększaniem efektywności wiatraków. Nie są to postępy przełomowe, raczej stopniowe, ale przecież zależy nam na długoterminowej obecności na rynku.