Written by 14:54 Meteo, Technologie

Roboty pomogą obniżyć cenę prądu?

Pierwsza na świecie morska farma wiatrowa (MFW) powstała w 1991 roku w Dani. Dziś już ponad jedna trzecia energii elektrycznej, wytwarzanej w UE ze źródeł odnawialnych, pochodzi z energetyki wiatrowej, a Europa stała się światowym liderem w tej dziedzinie. Jednak eksploatacja elektrowni na morzach i oceanach jest kosztowna i zwiększa całkowite koszty produkcji czystej energii. Ponadto na rynku coraz popularniejsze stają się azjatyckie firmy, co zwiększa potrzebę zachowania przewagi konkurencyjnej przez przemysł europejski. Ma w tym pomóc projekt ATLANTIS, którego celem jest wydłużenie okresu eksploatacji turbin i zwiększenie bezpieczeństwa ich pracy oraz projekt FarmConners rozwijający system kontroli farmy wiatrowej.

U wybrzeży Portugalii zespół podwodnych robotów skanuje podstawę turbiny, a powietrzne drony dokonują inspekcji jej łopat w poszukiwaniu oznak uszkodzeń. To tylko niektóre z autonomicznych maszyn, które wykorzystując m.in. obrazowanie w podczerwieni oraz sonary, pozwalają identyfikować usterki i potencjalne awarie urządzeń pracujących na morzu. Testowane w ramach projektu ATLANTIS rozwiązania mogą realnie zmniejszyć koszty produkcji energii wiatrowej. Zdaniem João Marquesa, badacza z INESC TEC w Portugalii, prawie 30 proc. wszystkich kosztów operacyjnych morskich elektrowni wiatrowych stanowią przeglądy, konserwacja i naprawa urządzeń. Projekt ATLANTIS ma dać odpowiedź a pytanie, czy technologie oparte na robotyce mogą faktycznie poprawić te statystyki. Ale stawką nie jest tylko ekonomia, lecz również bezpieczeństwo.

Transport ludzi z łodzi na platformy, nurkowanie do punktów kotwiczenia i wspinanie się na wieże turbin to niezwykle ryzykowne zajęcia i nie zawsze są możliwe do wykonania. Przy półtorametrowych falach i silnym wietrze wręcz grożą śmiercią. Zrobotyzowane systemy kontroli i konserwacji mogą być prowadzone na morzu z falami nawet do 2 metrów, a także zimą, dzięki czemu ogranicza się czas, gdy farma wiatrowa po prostu nie pracuje.

Testy w ramach ALTANTIS prowadzone są na prawdziwej morskiej farmie wiatrowej na Oceanie Atlantyckim, 20 kilometrów od północnego wybrzeża Portugalii. Oprócz rozwijania własnych technologii, prowadzący projekt chcą pomagać innym zespołom badawczym i firmom w opracowywaniu podobnych systemów. Europejscy naukowcy i przedsiębiorstwa działające w tym nowatorskim sektorze powinni mieć możliwość zarezerwowania czasu na korzystanie z obiektów już na początku tego roku.

Elektrownia pod kontrolą

Nieco inne podejście do obniżenia kosztów eksploatacji MWF-ów przyjęto w zakończonym niedawno projekcie FarmConners, w ramach którego opracowano technologię zwaną kontrolą farmy wiatrowej (WFC). Jej celem jest zrównoważenie produkcji energii wiatrowej poprzez łagodzenie skutków nierównomiernego rozkładu obciążenia aerodynamicznego na łopatach i wieżach turbiny. WFC umożliwia takie sterowanie farmami wiatrowymi, aby ograniczać straty dzięki interakcjom zachodzącym między turbinami, jak również chronić urządzenia przed uszkodzeniami wynikającymi z turbulencji ruchu powietrza. Według koordynatora projektu Tuhfe Göçmena z Duńskiego Uniwersytetu Technicznego, stworzone narzędzie pozwala zwiększyć produktywność farm wiatrowych i wytwarzać energię w sposób łatwiejszy w obsłudze dla sieci elektroenergetycznej. Gdy turbiny pracują w sposób zsynchronizowany, jako wydajna sieć, produkcję energii łatwiej dostosować do potrzeb odbiorców.

F. Sebastien van de Walle, Unsplash.
F. Sebastien van de Walle, Unsplash.

Badania wykazały, że taka kontrola farm wiatrowych mogłaby zwiększyć moc wyjściową wszystkich tego typu elektrowni w UE o 1 proc. Zdaniem Gregora Giebela z FarmConners jest to równowartość dwukrotności potencjału produkcyjnego farmy wiatrowej o mocy 400 megawatów, której budowa kosztowałaby około 1,2 miliarda euro. Opracowana technologia jest łatwa do wdrożenia, ponieważ większość turbin wiatrowych można kontrolować i modyfikować ich ustawienie tak, aby działały w sposób zalecany przez WFC. Farmy wiatrowe muszą po prostu zaktualizować swoje oprogramowanie sterujące. Jak mówią realizatorzy FarmConners, duże zainteresowanie komercyjne technologią WFC daje nadzieję na dalszy rozwój energetyki wiatrowej w Europie.


Artykuł został pierwotnie opublikowany w Horizon, czasopiśmie UE poświęconym badaniom i innowacjom: https://ec.europa.eu/research-and-innovation/en/horizon-magazine/offshore-wind-farms-move-ahead-full-sail-underwater-help.

Oprac. Rafał Stepnowski.
Zdjęcie główne: Nicholas Doherty | Unsplash.

(Visited 7 times, 1 visits today)
Tagi: , , Last modified: 28 sierpnia 2023
Close