Dánský Esbjerg je pro evropský průmysl větrné energie důležitým místem.

Dánský vítr

Dánské přístavní město Esbjerg je již dlouho známé pro své trajektové spojení s Velkou Británií i jako exportní centrum pro tradiční vývozové komodity jako je slanina či máslo. Důležitým oborem zde bylo rybaření a těžba severomořské ropy. V dnešní době však tuto oblast tempem vichřice ovládly větrné elektrárny. Stala se tak centrem pro aktivity spojené s udržitelnými energiemi.

Text Alexander Farnsworth
Foto Getty Images & Alexander Farnsworth

Zásobování elektřinou, plynem a vodou Soudečková ložiska

Esbjerg leží na západním pobřeží Jutského poloostrova a kromě toho, že je jedním z největších dánských přístavů, je také evropským centrem pro větrnou energii.

Celý přístav je obsypaný stojany s 15tunovými lopatkami turbín, 400tunovými gondolami velkými jako dům a kusy ocelových věží, které stále hojněji osazují krajinu a loví udržitelnou energii. Součásti turbín se vyrábějí lokálně a jsou ­určeny jak k vývozu do celého světa, tak k použití zde v nových příbřežních větrných parcích v Severním moři. K tomu slouží flotily zásobovacích, servisních a 1 500tunových jeřábových lodí, kotvící zde v přístavu.

Kruhové objezdy v okolí mají vyklizenou střední část, aby umožnily přímý průjezd nákladním vozidlům přepravujícím 80 metrů dlouhé lopatky z nedalekých továren do přístavu.

Nové ložisko SKF je v provozu od února 2016.

Nové ložisko SKF je v provozu od února 2016.

„Nikde na světě není rapidní přechod k udržitelné výrobě energie tak hmatatelný jako tady,“ říká Lars Buhrkall, ředitel pobřežního ­větrného parku společnosti Vattenfall v Esbjergu. „Dánská vláda chce dosáhnout toho, že během několika let bude oproti současným 42 procentům 50 procent energie spotřebované v Dánsku pocházet z obnovitelných zdrojů. To je obrovská obchodní příležitost.“
     

Vattenfall

Vattenfall je jedním z největších výrobců elektřiny a tepla.

Mateřská společnost Vattenfall AB je ve ­vlastnictví švédského státu. Sídlo ­společnosti leží ve švédském městě Solna.

Hlavními trhy firmy ­Vattenfall jsou Dánsko, ­Finsko, Nizozemí, ­Německo, Spojené království a Švédsko.

Skupina zaměstnává asi 20 000 lidí a její čistý obrat v roce 2017 činil asi 13,3 miliardy eur.

www.vattenfall.com

Vattenfall, neboli „vodopád“, je ve Skandinávii všeobecně známý pojem. Společnost je vlastnictvím švédského státu a její počátky sahají do dob, kdy se na velkých švédských řekách stavěly přehrady za účelem získávání energie. V dnešní době je Vattenfall jedním z největších výrobců a prodejců elektřiny a tepla v Evropě. Společnost zaměstnává 20 000 lidí a její obrat se v roce 2017 pohyboval kolem 13,3 miliardy eur. ­Provozuje přes 1 300 větrných turbín (s celkovou ­kapacitou 2 200 MW) v Německu, Nizozemí, Spojeném království, Dánsku, Švédsku a Finsku. Společnost sama uvádí, že jejím cílem je svět bez fosilních paliv.

„I pro SKF se jedná o perspektivní obor,“ říká Peter Scheibner, oblastní ředitel pro ­obnovitelné energie v SKF Denmark. „Všichni výrobci i provozovatelé větrných turbín jako je Vattenfall chtějí to samé: co nejdelší provoz bez starostí. Hovoříme zde o 25 letech a více.“

Peter Scheibner, SKF (vlevo) a Lars Burhkall, Vattenfall, v monitorovacím středisku v Esbjergu.

Peter Scheibner, SKF (vlevo) a Lars Burhkall, Vattenfall, v monitorovacím středisku v Esbjergu.

Nový standard vynikajících vlastností

Nová soudečková ­ložiska SKF 240/710 BC, vyvinutá pro pobřežní a příbřežní turbíny, představují nový standard vynikajících ­vlastností jak v otázkách výkonnosti, tak přesné ­výroby. Mezi jejich výhody se řadí nízké rychlosti, silný tah a vylepšená vnitřní geometrie. Původní měkká mosaz byla nahrazena mnohem tvrdší ­litinovou klecí. Důležitou ­změnou designu se podařilo dosáhnout snížení opotřebení a vyřešit problémy s mazáním.

SKF je již tradičním důležitým dodavatelem ložiskových a mazacích systémů do pobřežních větrných turbín, které ­nejčastěji vidíte ze silnice. Ale oblastí se skutečným růstovým potenciálem – jak dokazuje čilý ruch v přístavu Esbjerg – je příbřežní sektor, ve kterém je SKF stále aktivnější.

„Větší turbíny, převodové skříně, ­generátory a větší zatížení kladou vyšší nároky na ­ložiskové systémy a s tím my již máme velké zkušenosti,“ říká Scheibner. „Proto s firmou Vattenfall úzce spolupracujeme na řadě klíčových příbřežních větrných projektů.“

Podle Petera Scheibnera vykazují ­standardní katalogová soudečková ložiska, která se používají v hlavních hřídelích větrných turbín, ­dobré výsledky. Při správně nastavených servisních intervalech vydrží až 20 let. Mají však své limity.

SKF proto ve spolupráci s výrobci větrných turbín podrobila detailní analýze technické aspekty příbřežních větrných systémů a vyvinula novou řadu soudečkových ložisek určenou speciálně pro větrný průmysl. Jedno takové ložisko je v provozu již od února 2016 na pozemní turbíně NM 80 v Dánsku ve větrném parku Tjæreborg Enge 10 kilometrů jižně od Esbjergu. SKF a Vattenfall bedlivě sledují výkonnost těchto ložisek ve svých monitorovacích centrech v Esbjergu. Ty jsou v Esbjergu srdcem údržby. Na sestavě monitorů je možné pouhým kliknutím myši zobrazit podrobné informace o průběžném stavu větrného parku i jednotlivých turbín. Jedná se o složitou práci, kde zásadní roli hraje včasná předpověď, která umožňuje provést zásahy do několika hlavních dílů najednou a ušetřit tak náklady na provoz jeřábových lodí.

Vizuální inspekce na místě.

Vizuální inspekce na místě.

Společnost Vattenfall v Esbjergu používá ke sledování svých pobřežních a příbřežních turbín systémy SCADA (kontrola a získávání dat) a CMS (systémy sledování podmínek), on-line systémy, které sledují aktuální výrobu, rychlost a směr větru, promazání převodové skříně, teplotu a tlak oleje i generátorového chladiva. Tyto údaje mohou indikovat změny v průběžném stavu jednotlivých dílů, a je tak možné je využít k predikci doby do vzniku závady.

Takové řešení si žádalo přepracování ­designu a optimalizaci vnitřní geometrie soudečkových ložisek SKF. Za tím účelem byl vyvinut nový designový proces, který opakovaně upravuje vnitřní geometrii a simuluje činnost tisíců možných vnitřních geometrií ložisek. Cílem je nalézt optimální design ložiska, který by se lépe vypořádal s vyšším zatížením. Na základě výsledků byla přepracována klec z hlediska geometrie a materiálu a mosaz byla nahrazena litinou. „Litina je tužší a tvrdší než mosaz,“ vysvětluje Scheibner.

Odstraněno z ložiska bylo též několik vnitřních kluzných kontaktů, aby se snížilo tření a opotřebení. Vypočítaná trvanlivost ložiska se se sníženým dosedacím tlakem prodloužila v průměru o 60 procent. Kromě toho se také snížila průměrná hmotnost nových ložisek o čtyři procenta a zlepšilo se jejich mazání.

Následovala kombinace pokročilého modelování, simulačních studií a ověřování v praxi.
    

Obchodní kontakty

evolution@skf.com

Je to výhodné pro obě strany a společnost SKF nám pomáhá se svými zdroji.
Lars Buhrkall, provozní ředitel pobřežního větrného parku společnosti Vattenfall v Esbjergujerg

Společnost SKF proto jako obvykle navýšila své zdroje na řešení problémů jakožto investici do svého vztahu s firmou Vattenfall. Cílem byla 100procentní dostupnost po celých 25 let životnosti turbíny.

„Pokud chce někdo dosáhnout ­dlouhodobého zlepšení, je potřeba, aby se krátkodobě ­podílel na testování našich ložisek,“ říká Scheibner. „Taková spolupráce se společností Vattenfall je pro nás při provádění testů naprosto ­zásadní a stejně tak důležitá je i pro našeho zákazníka. Jsme přesvědčeni, že nové soudečkové ložisko se stane hlavním ložiskem pro aplikace větrných turbín.“

Lars Buhrkall, provozní ředitel ­pobřežního větrného parku společnosti Vattenfall v ­Esbjergu, dodává: „Je to výhodné pro obě strany. Společnost SKF nám pomáhá se svými zdroji a my se co nejvíce přibližujeme bezproblémovému ­provozu.“

Související obsah