Тепло северного ветра
Вопросам охраны окружающей среды в Швеции уделяется очень большое внимание. Правительством страны поставлена цель – к 2020 году получать 50 % энергии из возобновляемых источников. Достижению этой цели способствует недавно построенная на севере Швеции ветроэнергетическая установка BlaikenVind.
BlaikenVind – одна из самых больших наземных ветроэнергетических установок в Европе. Это самая близкая к северному полюсу станция, расположенная на 65-м градусе северной широты. Зимы здесь долгие, тёмные, холодные и, конечно, ветреные.
Девяносто девять ветряных турбин размещены на просторном горном плато в направлении с востока на запад, где ветровые условия особенно благоприятны, и средняя скорость ветра – от 7,5 до 8 м/с. Ветряные турбины расположены в непосредственной близости от ГЭС и могут быть легко подключены к единой энергосистеме.
Ветроэнергетика в арктическом климате – это тема общемирового значения, и мы готовы делиться опытом.
Микаэль Линдмарк, управляющий директор и руководитель проекта BlaikenVind
Это почти идеальное место для ветроэнергетической установки. Но в условиях холодных и снежных зим к оборудованию предъявляются повышенные требования. На ветряных турбинах приходится устанавливать дополнительные системы, например, противообледенительную – с возможностью раннего обнаружения обледенения, вибрации или других потенциальных проблем, которая срабатывает прежде, чем лопатки успевают замёрзнуть.
Ветроэнергетические установки требуют постоянного контроля и техобслуживания. На BlaikenVind оно проводится преимущественно в светлые и тёплые летние месяцы. «Стоимость техобслуживания, особенно зимой, может быть высокой, – рассказывает Хенрик Ренберг, инженер-технолог энергетической компании Skellefteå Kraft, которая вместе с компанией Fortum является владельцем BlaikenVind. – Если требуется замена компонентов зимой, то приходится прокладывать дорогу на многие километры и транспортировать высотные краны. Мы хотим этого избежать, поэтому нам важно иметь систему, которая максимально оптимизирует планирование операций техобслуживания».
Skellefteå Kraft
Skellefteå Kraft, принадлежащая муниципалитету шведского города Шеллефтео, является основным владельцем ветроэлектростанции BlaikenVind. Совладельцем выступает энергетическая компания Fortum.
Skellefteå Kraft была основана в 1906 г., когда компания получила разрешение на строительство электростанции в Финнфорсене, Швеция.
Сегодня Skellefteå Kraft – это одна из крупнейших шведских энергетических компаний, осуществляющая программу инвестиций в производство возобновляемой энергии. Она управляет собственной энергосистемой и генерирующими мощностями, а также предприятиями, работающими в сфере ветро-, электро-, гидро-, тепло- и биоэнергетики. В 2016 г. в Skellefteå Kraft работало около 600 сотрудников, а годовой оборот составил 345 млн евро.
Системы SKF для управления турбинами
В 39 турбинах ветроэнергетической установки BlaikenVind, поставленных китайской компанией Dongfang, используются запатентованные двухрядные конические роликоподшипники SKF Nautilus. Технология Dongfang позволяет отказаться от редуктора и отдельного генератора, что существенно упрощает процедуру техобслуживания.
SKF также поставила систему IMx, которая выполняет мониторинг состояния всех турбин BlaikenVind. Программа SKF WindCon анализирует показания приборов и выдаёт результаты с круглосуточно работающих акселерометров, а также осуществляет функцию сигнализации, если показания выходят за пределы заданных диапазонов. Система IMx-16 установлена на всех турбинах Nordex, а новейшая система IMx-8 – на турбинах Dongfang. IMx-8 сохранила качество, функции и технологию предыдущей модели, но имеет более компактную конструкцию.
«Пространство внутри ветряной турбины ограничено, поэтому основным преимуществом системы IMx-8 для нас является то, что ей необходимо меньше места, и её можно встроить в используемые шкафы», – говорит Хенрик Ренберг, инженер-технолог компании Skellefteå Kraft.
BlaikenVind строилась в четыре этапа. Первые турбины были запущены в 2012 г., а последний этап завершился в декабре 2016 г. В настоящее время 99 турбин ветроэнергетической установки ежегодно генерируют около 700 ГВт-ч электроэнергии. Это эквивалентно годовому объёму электроэнергии, необходимой для 160 000 квартир. Электроэнергия, вырабатываемая станцией BlaikenVind за счёт силы ветра, позволит сократить выбросы углекислого газа приблизительно на 640 тысяч тонн в год.
На первых двух этапах проекта ветряные турбины поставлялись немецкой компанией Nordex. Они произведены по хорошо отработанной технологии, когда каждая турбина оснащается редуктором, преобразующим низкие частоты вращения роторов в более высокие частоты вращения генератора. Хотя такая технология и эффективна, она предполагает наличие большого количества подвижных частей, которые должны быть устойчивы к износу в тяжёлых условиях эксплуатации. Перед началом третьего этапа другой поставщик – китайская компания Dongfang – предложила турбины с прямым приводом, оснащённые подшипниками SKF Nautilus, что позволяет обойтись без редуктора.
Использование двух разных технологий является, помимо прочего, мерой предосторожности на случай, если одна из систем BlaikenVind выйдет из строя. В то же время ветроэнергетическая установка – это демонстрационный проект в плане продвижения возобновляемой энергии и развития новых технологий.
BlaikenVind получила от ЕС грант в размере 15 млн евро в рамках программы NER300, направленной на развитие инновационных демонстрационных проектов в области низкоуглеродной энергетики. «Другие компании, работающие в этой отрасли, могут приехать сюда, чтобы познакомиться с проектом и узнать что-то новое, – говорит Микаэль Линдмарк, управляющий директор и руководитель проекта BlaikenVind. – Ветроэнергетика в арктическом климате – это тема общемирового значения, и мы готовы делиться опытом».
WindCon и Nautilus – зарегистрированные товарные знаки SKF Group.
