Karcsúsító étrend óriás rotorok számára - a szupravezető szélturbina próbaüzemben teljesíti a tesztet (archívum)
Magasabb, nagyobb és erősebb. Időközben a szélturbinák olyan nagyok és nehézek, hogy a szállítás és a telepítés egyre nehezebb. A megoldás: jelentősen könnyebb és kompaktabb generátorok magas hőmérsékletű szupravezetőkkel. A világ első szupravezető szélturbináját egy uniós projekt részeként építik.
Írta: Frank Grotelüschen
- feloszt
- Csipog
- Zseb
- Nyomja
- Podcast
többet a témáról
A szélturbinákat és az állatjóléti bevonatot úgy tervezték, hogy megakadályozzák az ütők ütközését
Anyagvizsgálat Ultrahanggal a felboruló szélturbinák ellen
Szélerőmű szélerőművek áramlásának optimalizálása
"Hosszú szalagokat kezelünk. Ez nem más, mint egy szalag."
THEVA cég Ismaningben, München közelében. Werner Prusseit ügyvezető igazgató a gyártócsarnokban áll, és van valami a kezében, ami valóban egy régi szalagra emlékeztet. Ez egy csúcstechnológiájú anyag, amely veszteség nélkül vezeti az áramot - feltéve, hogy lehűl 200 Celsius fok alá. Mivel a sötétszürke, fényes fém kerámiaszalagok magas hőmérsékletű szupravezetők, amelyek hatékonyan és gyakorlatilag veszteség nélkül vezetik az áramot.
"Ezzel a négy milliméter széles és tized milliméter vastag keresztmetszettel annyi áramot szállíthat, mint egy hüvelykujj vastag réz kábellel!"
Az anyag azonban törékeny. Csak nemrégiben sikerült nagy tekercseket tekerni belőle, például a generátorokhoz szükségeseket. És egy ilyen szupravezető generátor nagy előnnyel jár Jesper Hansen számára a szélturbinák gyártója, az Envision Energy számára.
40 százalékkal kevesebb súly
"Nagyon kompakt és könnyű generátorok építésére használhatnánk. És ez különösen érdekes a tengeri szélturbinák számára. A mai rendszerekhez képest 40 százalékos súlycsökkentés lehetséges."
A nagy szélturbinák generátorai mára meghaladják a 200 tonnát. Az ipar a jövőben még nagyobb rendszereket tervez. Szupravezető generátorokkal ezen óriások súlyát ésszerű határokon belül lehetne tartani. A technológia tesztelésére az Envision most építi a világ első szupravezető szélturbináját olyan partnerekkel, mint a THEVA. Az "EcoSwing" az EU projekt neve, várhatóan 3,6 megawattot termel és viszonylag kompakt, négy méter átmérőjű.
"Nagyon jó gyártók vannak a szupravezető tekercsek számára. Megbízható minőségű kábeleket tudnak előállítani és tekercsbe tekerni. És kidolgoztunk olyan módszereket, amelyek segítségével ezeket a tekercseket alaposan tesztelni lehet, mielőtt szélmalomba csomagolják őket."
Egy fontos teszt nemrég ért véget, Bremerhavenben, a Fraunhofer Szélenergia- és Energiarendszertechnológiai Intézetben.
"Itt állunk egy 30 méter magas csarnok előtt. Erre a magasságra van szükségünk ahhoz, hogy nagy próbapéldányaink egyáltalán bejussanak a csarnokunkba."
A próbapad az anyagot a határig nyomja
Jan Wenske, a Fraunhofer kutatója egy tesztállványra mutat, amely a szélturbinagenerátorokat átengedi a tempójukon. Erre a célra a generátort két házig érő villanymotorra permetezik egy erőteljes felső daru segítségével, amely méter vastag vasbetonból készült keretre van felszerelve. A motorok a szél hatalmas erejét szimulálják. Az érzékelők mérik, hogy a generátor hogyan reagál rá.
"Itt az anyagot mindig a végsőkig tolják. Tesztpadunk stresszrendszereket nyújt extrém helyzetekben."
A szupravezető generátor repülő színnel teljesítette az egy hónapig tartó tesztet. Ez év végéig szélturbinába kell telepíteni, közvetlenül az Északi-tenger dán partjára.
"Itt szeretnénk egy évig tesztelni a szupravezető generátort. Meg akarjuk tudni, hogyan működik a gyakorlatban. Minden bizonnyal tapasztalatokat fogunk szerezni ott."
DyNaLab nacelle tesztpad a Fraunhofer IWES-nél (Deutschlandradio/Frank Grotelüschen)
Különös figyelmet fordítanak a hűtőrendszerre. Ahhoz, hogy a szupravezetés megbízhatóan működjön, mínusz 240 Celsius fokig kell hűteni a generátort.
"Ez a hűtőrendszer úgy működik, mint egy kórházban az MR szkenneré, hélium kompresszor alapján. Mennyire lesz megbízható egy folyamatosan mozgó és állandó rezgésnek kitett környezetben?"
A hűtőrendszer 100 kilowatt áramot fogyaszt - ez a generátor maximális teljesítményének körülbelül három százaléka. Ha szél van, a hűtéshez szükséges villamos energiát a szélturbina szolgáltatja, amikor nyugodt, akkor a hálózatból származik. 2019-ben, az EU-projekt végén a szakértők át akarják számolni és értékelni, hogy a technológia bizonyult-e a dán partvidék zord körülményei között. Jesper Hansen szerint azonban nem várható hamarosan piacra dobás.
"Ez eltart egy ideig. Mert eddig még mindig túl kevés a beszállító a szupravezetéshez. És versenyezünk egy olyan technológiával, amely 100 éves, és amelyért léteznek ellátási láncok. Tehát először egy szállítóiparnak kell növekednie. És ehhez idő kell. "