vyzei
vyzei личный блог
06 сентября 2022, 21:46

Немного зелёной энергетики.

В Британии, недавно, была введена самая мощная ветреная мельница в море. А смысл? Просто пиар для глупых людей


Немного зелёной энергетики.

Немного зелёной энергетики.

Данные повреждения лопасть, будучи установленной на ветрогенераторе в шельфовой зоне Северного моря, получила всего за два года эксплуатации.

Но примечательны даже не столько сами повреждения, сколько то, что вызвало их. Это самые обычные капли дождя! Казалось бы, данный тип повреждений был бы ожидаем для засушливых районов, где ветер переносит частички песка и пыли, и в условиях большой влажности, присущей Северному морю, его не должно было бы быть. Однако расчёты показали, что при суммировании скоростей свободного падения капли и скорости вращения лопастей, тангенциальная скорость удара капли дождя о переднюю кромку лопасти ближе к наружному диаметру не падает ниже 80 м/с (288 км/ч). Если принять средний размер капли за 3мм (в реальности он варируется в зависимости от погодных условий от 0.5мм до 5мм) и вес 14мг, то получим, что суммарная сила воздействия на лопасть от такой капли будет равна 76N (приблизительно 7.6кг в весовом эквиваленте). Вроде бы немного? Но если посчитать, на какую площадь приходится данное воздействие (при условии, что капля при соударении расплющивается до 6мм), то получаются внушительные 26,5 атмосфер. То есть поверхность передней кромки лопасти подвергается воздействию микрогидроударов (вспомните, что делает кавитация с гребными винтами судов).

При наличии поверхностных дефектов (царапин, трещин и т.п.) полученных ещё на этапах изготовления, транспортировки и установки данное разрушительное воздействие только усиливается.

Чем чреваты подобные повреждения? Надо понимать, что повреждения как на фото вовсе не требуют немедленной замены лопасти из-за угрозы её разрушения. Однако они серьёзно нарушают аэродинамику лопасти и ведут к снижению эффективности ветрогенератора снижая вырабатываемую им мощность. Предварительные оценки (довольно оптимистичные) показывали, что падение эффективности составит всего 5%, но одно из исследований, результат которого был опубликован в июле прошлого года, показывает, что падение выработки электроэнергии вызванное эрозией лопастей может достигать 25%.

Почему проблема именно с каплями дождя, а не, скажем, с градом? Разрушительное воздействие града на лопасти работающей турбины куда более катастрофично, но более предсказуемо. Поэтому турбины на время неблагоприятных погодных условий либо сильно замедляют, либо вообще останавливают. Воздействие же капель дождя не было учтено должным образом и никому в голову не приходило, что турбины надо замедлять ещё и на время не столь уже редкого в Северном море дождя.

Исследования показали, что дождевая эрозия была сильно недооценена и лопасти потребуют замены гораздо раньше, нежели заявленные в рекламных буклетах 20-25 лет. Как выясняется масштабных исследований на этот счёт до последнего времени не производилось. И только сейчас, в связи с ростом парка ветрогенераторов и с сокращением субсидий со стороны государства, большинство эксплуатирующих компаний всерьёз озаботились проблемой продления срока службы турбин.

Уже предлагаются решения различной степени эффективности, от защитных плёнок и покрытий до подачи сжатого воздуха через сеть микроотверстий на поверхности лопасти, но любое из них однозначно приведёт в той или иной степени к удорожанию строительства и эксплуатации ветрогенераторов. Так же к удорожанию приведёт ужесточение правил транспортировки и монтажа лопастей с целью избежать появления поверхностных дефектов, которые способны усилить эрозию.


Немного зелёной энергетики.

onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/we.2540

И самое главное, все всё понимают. Но бюджеты нужно осваивать.
58 Комментариев
  • Артур
    06 сентября 2022, 22:04
    Офигеть! Спасибо за статью. Народ поддержите лайком, не жадничайте.
  • Михаил Шварц
    06 сентября 2022, 22:09
    Злые языки говорят что пластиковые лопасти дорого утилизировать, поэтому их везут в Африку и там зарывают в землю... 
  • Ашот Анваров
    06 сентября 2022, 22:18
    Молодец. Надо же столько настряпать. И не лень же
  • Сергей Юрьевич
    06 сентября 2022, 22:20
    вы всё врёти
  • Roman Resner
    06 сентября 2022, 22:21
    Че то в том исследовании на которое ты дал ссылку, нет ни картинок таких ни выводах о сокрушённом сроке эксплуатации. Только о падении мощности. При том они пишут
    Количественная оценка потерь энергии, связанных с LEE, показала, что средние потери AEP в размере 1,8% были обнаружены на площадке со средними уровнями LEE, при этом на наиболее пострадавшей турбине потери составили 4,9%. Хотя эти результаты в значительной степени совпадали с литературным мнением, необходимо провести дальнейший анализ с использованием технологий LIDAR или отдельных метеорологических мачт, чтобы получить больше информации о связанных потерях AEP с реальными полевыми турбинами. 


    И про «рекламные буклеты» не говорится. Вообще я года 2 назад уже читал об этом.
    • Andrew_Kl
      07 сентября 2022, 19:03
      Rumpelstilzchen, Так цель автора совсем другая — просто обосрать ветровую энергетику. Но ума не хватает.
  • Mister KoK
    06 сентября 2022, 22:36
    Нива с конвейера, например, уже ржавая выходит. И самое главное все все понимают. А люди с годами лысеют и толстеют.))) Вот даже не знаю с чем сравнить. Вроде естественный процесс. Часть миропорядка. И что же теперь британцам делать?)
  • Тимофей Мартынов
    06 сентября 2022, 22:46
    Прикольная статья
    И сколько общий срок службы лопасти будет с такими повреждениями?
    • Roman Resner
      06 сентября 2022, 23:15
      Тимофей Мартынов, 25 лет как и заявлено. Только падает производительностью. Вот в этом исследовании, на 5% за 15 лет. Но обычно начинают раньше ремонтировать. Либо специальные пленки клеят, либо составы наносят защитные. 
      • КРЫС
        06 сентября 2022, 23:30
        Rumpelstilzchen, ну я понял — Газпром ты хочешь купить. Ветрянку продать...
        И не поспоришь — все разумно. Покупать надо хорошее, продавать гавно
        • Roman Resner
          06 сентября 2022, 23:42
          КРЫС, ветрянку я бы купил, но все на хайпе по конским ценам. А ГП по 50 нормально. 
          • КРЫС
            07 сентября 2022, 13:44
            Rumpelstilzchen, значит, не веришь ты в кризис..)) Оптимист…
            • Roman Resner
              07 сентября 2022, 16:46
              КРЫС, Даже в рецессию, зелёнка будет продолжать расти. Рынок вообще не пахан еще. Но как я и сказал, по таким ценам желания нет. 
              • КРЫС
                07 сентября 2022, 17:09
                Rumpelstilzchen, почитай — какие первые компании в 2008 легли после финансовых
  • Roman Ivanov
    06 сентября 2022, 23:00
    Покажите формулу по которой от размера и скорости капли определили силу воздействия?
  • qdesnik
    06 сентября 2022, 23:01
    так вам и надо гадкие европейцы, пускай теперь чай два раза одним пакетиком заваривают.
  • Roman Ivanov
    06 сентября 2022, 23:02
     Также на второй фотке очевидно не лопасть показана. Странно.
    • Geist
      06 сентября 2022, 23:08
      Roman Ivanov, в смысле не лопасть? На переднем плане лопасть, сзади-левей более белый стояк.
    • Roman Ivanov
      07 сентября 2022, 00:10
      Roman Ivanov, увидел
  • ДРАКОН ★ ★ ★ ★ ★
    06 сентября 2022, 23:12
    Спасибо за материал — то, что надо.
  • Михаил Шварц
    06 сентября 2022, 23:30
    Зелёная энергетика...

    • Игрок
      07 сентября 2022, 08:25
      Не понял: а чё лопасти не перерабатывают? Зелёная энергетика как-никак.
      Или надеются, что здесь вырастет лес ветряков? 
      • Михаил Шварц
        07 сентября 2022, 08:35
        Игрок, закапывают. В сша, в Африке. Говорят нет дешёвой (зелёной) переработки, то что есть очень дорого..
        Поэтому как Буратино закапывают..))
  • сем
    06 сентября 2022, 23:36
    Газпром форева
  • neLat
    06 сентября 2022, 23:40

    Тюмень форева!

    Возможно, это изображение еда и текст «свиные крылышки в маринаде пенсионеров цена ценадля для 375 кг. 352 руб. за TIM»

    Как выглядели эти «крылышки», когда свинья была еще жива. «Обладатели крылышек случайно не мяукали?»; «И давно свиньи научились летать?»; «Скоро осень, свиньи вновь собираются в стаи»

  • autotrade
    07 сентября 2022, 00:42
    там походу еще эффект кавитации
  • Мальчик buybuy
    07 сентября 2022, 02:27
    Хмммм

    А лопасти газоперекачивающих турбин вечные?
    Уже лет 40 как из чистого графена делаются?

    Реально интересно на самом деле

    С уважением

    P.S. С подготовкой природного газа к перекачке знаком. Убираем водяной пар etc.
  • SerVor
    07 сентября 2022, 06:32
    Интересно, спасибо
  • reglament
    07 сентября 2022, 07:20
    Ну тут скорее вопрос в материале, придумают устойчивый. Но да — не один трюлик потратиться на зелёные хотелки.
  • Феликс Осколков
    07 сентября 2022, 08:26
    Что то не верится в капли дождя, скорее всего это поклевали бакланы, нанятые Путиным.
  • дадашов  фархад
    07 сентября 2022, 08:40
     Вообще защитная пленка рулит. Обслуживать просто нужно вовремя
  • кьюберт карлович
    07 сентября 2022, 10:00
    Надо лопасти от советской мясорубки — они вечные
  • broker25
    07 сентября 2022, 14:04
    Тем временем эти «глупые» европейцы почему-то не желают зависеть от  стабильнейшего поставщика — Газпрома — и устанавливают рекорды по ВИЭ.  
    Текущая совокупная мощность всех станций в ЕС — 950 Гвт.
    В 2022 ожидается ввод 39 Гвт только солнечной генерации.
    И еще 20-30 ветровой.
    • broker25, это круто, но бесполезно в темный холодный штиль.
      • broker25
        07 сентября 2022, 16:31
        Национальное Достояние, частично соглашусь, меньше ветров в Европе — меньше электричества. Но этот фактор не влияет особо на темпы ввода, все равно выгодно. В ЕС общая сеть сглаживает колебания в разных регионах. А солнечная энергия более стабильная
          • broker25
            07 сентября 2022, 21:52
            Национальное Достояние, ваш пост от начала 2021г.   Смотрим , что же было в 2021. ВИЭ дали энергии больше, чем газ и уголь вместе взятые. График стабильно идет вверх, пропорционально вводимым мощностям. А вот прочие источники, кроме атома, работают нестабильно. Если ВИЭ ненадежны, мы должны наблюдать высокую дисперсию, колебания, вверх и вниз по киловаттчасам от ВИЭ. На практике этого нет. Колебания сглаживаются 
            • broker25, дали когда? совокупно за весь 2021? А что на счёт того, что того, что ветро-солнечная генерация в январе 2021 была 3% всей выработки? Совокупно разумеется ВИЭ будут давать больше, когда летом выключаются всё и утилизируют по-максимуму излишки СЭС, Германия иногда может целиком полагаться на солнце т.к. построили СЭС с избытком, но в январе все эти гигаватты не функционируют вовсе. Не говоря уж про то, что поддерживать отопление возобновляемыми источниками энергии попросту невозможно, особенно осенью-зимой-весной.
  • Мда, если добавить к этому тот факт, что лопасти делаются из композита, т.е. их невозможно переработать и вновь воссоздать, а только закопать, то оказывается, что вреда гораздо больше, чем пользы.
    • Roman Resner
      07 сентября 2022, 16:56
      Национальное Достояние, Конечно возможно. Вопрос только в экономической целесообразности. Лопасти никто пока толком не перерабатывает, потому что очень маленький рынок был, никто не хотел заниматься. У немцев первая серьезная волна по замене ветряков только в 2025 ожидается и к ней готовятся. Сейчас проектов много и исследований идет в этой области.
      • Rumpelstilzchen, окей, возможно, но количество энергии потраченное на их переработку каково?
        • Roman Resner
          07 сентября 2022, 20:50
          Национальное Достояние, Оно точно в 1000чи раз меньше чем выработанное ими за 25 лет. Весь вопрос в том, что за это кто-то должен заплатить и чем выше цена утилизации, тем выше и стоимость выработанного электричества. Сейчас их распиливают и сжигают. Получают тепло, а золу (там по сути стекло остается) используют как наполнитель для бетона.  Это решение, но решение топорное.   
          • Rumpelstilzchen, если их как минимум топорным методом сжигают, тогда откуда все эти фото с кладбищами ветряков, со штабелями лопастей, которые навсегда помещают в землю?
            • Roman Resner
              07 сентября 2022, 21:08
              Национальное Достояние, Это США фотки сделаны. Все с одного места.  
              Вот оно 

              Ссылка

              Там рынок совсем маленький и заниматься пока не выгодно совсем, да и места у ни побольше чем в Европе. В Германии и Франции складировать запрещено точно. Но я не исключаю, что много лопастей просто отправляют за границу. Я же говорю, что весь вопрос в стоимости утилизации. Конечно просто закопать дешевле и проще. 
  • President_048
    07 сентября 2022, 20:42
    я бы назвал статью: вечный двигатель опять не изобрели )
  • Alex
    07 сентября 2022, 21:45
    Вы что думаете, человечество будет жечь газ и нефть всю жизнь в перспективе. Натолкнулись на проблему — в следуйщий раз будут умнее. Придумают чтото и с этими дефектами от дождей 

Активные форумы
Что сейчас обсуждают

Старый дизайн
Старый
дизайн