Савремени генератори ветра се „припремају“ за пријем ветра много пре него што се појави

У чланку је описана нова опрема која омогућава да се генератори ветра аутоматски прилагоде протоку зрака.

Чини се да је сакупљање енергије ветра једноставна ствар. Зрак пролази кроз лопатице турбине, због чега се окреће. Турбина покреће генератор. Генератор производи електричну енергију. Али, у ствари, није све тако једноставно.

Генератори ветра без грешке су инсталирани у области где често владају олује. Снажан ветар може оштетити или чак уништити ваздушне турбине ако су под погрешним углом. Треба их фино подесити тако да се снажни налети ротирају, а не да уништавају сечиве. Такво прилагођавање је уобичајена ствар у раду са турбином.

Овај процес може увелике олакшати технологију која је створена Торбен Миккелсен и његове колеге из данске Националне лабораторије за одрживе изворе енергије Рисое ДТУ. Др Миккелсен ради на систему који сваком генератору омогућава скенирање уназад и унапред подешавање лопатица.

Основна технологија звана лидар (ЛИДАР - метеоролошки инфрацрвени ласерски локатор) познат је од 70-их година. Попут радара, он шаље електромагнетне таласе, а затим анализира оне који су се вратили, одређујући од чега се боре.

Велика таласна дужина радара омогућава детекцију само великих предмета. Лидар користи светлосне таласе. Њихова дужина је много краћа и они се лако боре са малим предметима. Узгред, људски вид се заснива на светлосним таласима. Кратки талас коришћен у винд лидар, одвајају се од ситних честица, попут капљица воде, прашине, полена и кристала соли, чије кретање може релативно тачно одредити брзину ветра.

Др Миккелсен и његове колеге одлучили су да лидар може скенирати надолазећи ветар и утврдити његово понашање пре контакта са турбином. Како би тестирали своју идеју, инсталирали су лидаре 120 метара ветротурбине у Ховсору, дански полигон за овакву технологију.

Лидарс је анализирао приближавање ветра помоћу ласера ​​који је одашиљао инфрацрвено светло таласне дужине 1,55 микрона. Залуталу светлост заробио је осетљиви уређај који детектује повратак чак једног фотона (квантно-механичке честице које чине светлост) са хиљада милијарди које емитује ласер.

Уређај мери брзину ветра на висини од 40, 60, 80 и 100 метара изнад земље 100-200 метара испред турбине. Затим се прикупљени подаци упоређују са мерењима ветра са чашом анемометром (који, ротирајући на ветру, мери његову брзину) за калибрацију лидара. Након тога, рачунар који анализира информације из лидара може се повезати са моторима који подешавају угао лопатица турбине да би повећали количину произведене енергије и смањили могућност оштећења.

Научници су успели да добију тачне податке на свим висинама у близини турбине. Али приликом инсталирања уређаја на земљу, настао је низ проблема. Усмеравајући ласерски сноп у ваздух, одоздо према горе, анализирао је 'конус' са почетном тачком у подножју турбине. Тако можете израчунати брзину ветра, али не можете да сазнате како се она мења у зони од 200 метара у близини генератора. Да би се узели подаци, ласерски сноп лидар треба послати из самог центра ваздушне турбине.

Уградња лидара у средиште генератора ветра проузроковала је потешкоће због центрифугалне силе која настаје услед ротације. За нормалан рад лидара, истраживачи су заменили традиционални уређај, у коме је сноп вођен огледалима, нови развој оптичким системом.

Према речима Мајкла Хариса, портпарола компаније Натурал Повер, произвођача ветротурбина са седиштем у Великој Британији, центар турбине се претвара у нешто попут бубњасте сушилице. Вероватноћа да нови уређај неће успети је много мања, јер у њему светлост пролази кроз кабл.

Други проблем са којим су се научници сусрели приликом инсталирања лидера је електрични шум из генератора. Осетљиви детектор може одступати под утицајем струје лутања. Истраживачи су предложили да се лидар умота у заштитни материјал који млева вишак енергије.

Резултат је систем који побољшава производњу електричне енергије за 5%. Можда та бројка није импресивна, али за једну турбину капацитета 4 мегавата уштеда је 38.000 долара. годишње. Не заборавите на повећање радног века лопатица и самог генератора.

Види такође: Уагрегати у Русији: како одабрати, инсталирати и избјећи разочарање