Ломаются ли ветряные турбины зимой при низких температурах: эксперты дали ответ

Ветряные турбины могут выдержать холодный климат. Но, как и в случае с другими возобновляемыми источниками энергии, скептики заявляют противоположное. Фокус выяснил, как на самом деле обстоят дела.

Снег и лед: в чем опасность для ветрогенераторов

Энергия ветра быстро становится основой электросетей в Европе, удовлетворяя пятую часть потребностей региона в электроэнергии. Эта цифра значительно выше в ряде северных стран: 55% в Дании, как яркий пример, и 34% в Ирландии. В ледяных водах Северного моря находится 3000 ветряных турбин, и даже несколько в Антарктиде, пишет euronews.com.

Недавно была распространена неправдивая информация о том, что холод в Швеции привел к огромным потерям в производстве электроэнергии ветряными электростанциями. Однако это не так. Издание пишет, что ветряные турбины рассчитаны на то, чтобы выдерживать температуру замерзания до -30 градусов по Цельсию. Лед может образовываться на лопастях турбины при определенных условиях: не только когда идет снег или ледяной дождь, но и во время сильного холодного ветра или высокой влажности, когда опускается туман.

Это обледенение вызывает беспокойство, поскольку оно может повлиять на аэродинамику лопастей (по сути, делая поверхность более шероховатой), тем самым снижая их эффективность и потенциально вызывая проблемы. Ветряки в таком случае могут приостановить, чтобы избежать этих проблем, объясняет WindEurope.

Турбины также могут быть остановлены в целях безопасности, чтобы предотвратить падение льда с лопастей.

"Наибольшая опасность падения льда возникает, если ветряная турбина обледенела, а затем температура повышается или если солнце нагревает установку", — говорит Свенск Винденерги из Шведской ассоциации ветроэнергетики.

Как ветряные турбины справляются с низкой температурой

Хотя лед может стать головной болью для операторов ветряных электростанций, существует множество решений, чтобы предотвратить его образование или растопить его.

Современные турбины оснащены технологиями, направленными против обледенения, которые внедряются из диспетчерских ветряных электростанций. К ним относятся системы обогрева внутри лопастей, такие как циркуляция горячего воздуха, механические устройства или жидкости для против обледенения и системы вибрации лопастей.

Шведская компания Skellefteå Kraft разработала способ покрытия лопастей тонким слоем углеродного волокна, которое нагревается при угрозе обледенения. Другой производитель из Германии, Nordex, предлагает решения для холодного климата, которые могут сократить потери энергии до 80% в условиях обледенения.

Профессор аэрокосмической инженерии Хуэй Ху пишет для сайта The Conversation, что большинство технологий по предотвращению обледенения заимствованы из авиационной отрасли. И по мере развития ветроэнергетики все больше инвестиций направляется на оптимизацию ветряков.

"Если лед все еще появляется, электростанции обычно отключаются, и на место приезжают специалисты для проведения противообледенительной обработки", — подчеркивают сотрудники Шведской ассоциации ветроэнергетики.

Дезинформация о ветроэнергетике зимой

В феврале 2021 года американский штат Техас пережил рекордные холода, что привело к отключениям электроэнергии. Некоторые турбины замерзли, что привело к потере 16 ГВт мощности ветряных и других возобновляемых источников энергии, согласно отчему главного поставщика энергии штата, Совету по надежности электроэнергии Техаса (ERCOT), о чем сообщало СМИ texastribune.org.

Хотя критики зеленой энергетики поспешили обвинить ветряные электростанции в проблемах с энергоснабжением, ERCOT доказал, что гораздо больший дефицит, — 30 ГВт — был вызван проблемами с поставками ископаемого газа, угля и работой ядерных источников. А проблемы с ветряными турбинами в значительной степени были связаны с тем, что они не были рассчитаны для такие холодные условия.

"Это проблема экстремальных погодных условий, а не проблема чистой энергии. Если уж на то пошло, это показывает, почему нам нужно инвестировать в строительство большего количества возобновляемых источников энергии с лучшей передачей и хранением для замены устаревших систем", — поделилась мнением Хезер Зихал, генеральный директор American Clean Power.

Было распространено много дезинформации о техасских турбинах, которые якобы спасала от обледенения команда на вертолете, но реальные факты доказали, что на фотографии был изображен Alpine Helicopters, использующий горячую воду для очистки турбины ото льда в Швеции в 2014 году. Тогда в American Clean Power заявили, что быстрое восстановление и запуск ветрогенераторов помог сократить выбросы углерода от ископаемого топлива, а в этом ветряные турбины преуспевают лучше всего.