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.
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.
„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.
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.“
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.
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.
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.“
