Inginerii germani au creat şi instalat prima turbină eoliană cu generator produs în două jumătăţi

Inginerii germani ai producătorului Enercon au creat şi instalat prima turbină eoliană din lume cu generator produs şi transportat în două jumătăţi până la locul amplasării turbinei, după care e asamblat într-unul singur abia sus, cu ajutorul macaralei care instalează turbina. Beneficiul major al acestei construcţii e că astfel s-a putut obţine un generator de diametru mai mare, deci mai puternic, care să nu necesite operaţiuni logistice extrem de complexe pentru transporturi agabaritice. Dimpotrivă, cele două jumătăţi ocupă mai puţin spaţiu şi sunt mult mai uşor şi mai ieftin de transportat.

Foto: Noua turbină eoliană instalată de inginerii germani

Enercon e unul din producătorii de turbine eoliene mai puţini menţionaţi în ultimii ani, dar, de fapt, compania germană are peste 40 de ani de istorie şi are şi livrări importante, de ordinul a câţiva GW de putere instalată anual.

Noua turbină are numele de model E-175 EP5 E2, iar primul exemplar instalat are statut oficial de prototip, care urmează a fi testat în următoarele luni, pentru a i se confirma parametrii şi durabilitatea.

Noua turbină are pale identice cu celelalte modele din seria E-175, măsurând 175 metri în diametru. Doar că, dacă celelalte modele din gamă ajung la maxim 6 MW putere, graţie separării în două a generatorului şi diametrului său mai mare, noua turbină are o putere de 7,0 MW. Ea se încadrează astfel în topul celor mai puternice turbine eoliene de uscat din Europa.

Acest generator avea nevoie de diametru mai mare şi din motiv că operează pe principiul de Direct Drive, deci nu dispune de o cutie de viteze, care în cazul turbinelor clasice. În lume mai există şi alte turbine cu acelaşi principiu, în principal de la Siemens-Gamesa, iar lipsa unei cutii de viteze ar reduce complexitatea construcţiei mecanice.

Însă acest tip de turbine au două neajunsuri care trebuie gestionate. Faptul că turbina e conectată direct cu axul generatorului, face ca ea să se învârtă cu aceeaşi viteză ca şi generatorul, fără atenuarea raporturilor oferite de o cutie de viteze, ceea ce pune o presiune mult mai mare pe rezistenţa structurală a palelor de turbină.

De asemenea, generatorul se învârte cu o viteză variabilă, ceea ce generează curent electric de o frecvenţă variabilă, nu doar de 50 Hz, spre exemplu. Asta determină nevoia unui invertor de mare putere, care să stabilizeze activ frecvenţa primită de la turbină, racordând-o la cea acceptată de reţea.

În cazul parcurilor mai mari cu asemenea turbine, se folosesc câteva nivele de stabilizare şi sincronizare, inclusiv prin super condensatori, şi dispozitive cu putere reactivă, pentru a garanta frecvenţa corectă.

La o turbină clasică, generatorul se învârte cu o viteză constantă, generând în mod natural cei 50 Hz necesari, iar forţa vântului e captată variabil prin cutia de viteze şi prin schimbarea unghiului elicelor. Acest ultim atribut, de schimbare a unghiului elicelor, e prezent şi la turbinele cu propulsie directă.

Noua turbină germană a fost instalată în Wachendorf, pe un turn de 162 metri înălţime. Turbina e automatizată la maxim în gestionarea cât mai eficientă a forţei vântului de care dispune şi în stabilizarea curentului produs şi livrat în reţea. Iar noul concept cu generator divizat în două e cumva neaşteptat şi genial în acelaşi timp, şi ar putea reduce foarte mult costurile şi complexitatea logistică a instalărilor.

Foto: Generatorul produs în două jumătăţi

O asemenea turbină de 7,0 MW ar produce anual până a 34 GWh de electricitate dacă e instalată în cele mai prielnice condiţii de vânt. În condiţii medii, ar produce între 24 şi 28 GWh anual.

Germania se află în ultimi doi ani într-o dezvoltare galopantă a energiei eoliene, pentru a compensa pierderile de capacitate din reţea date de deconectarea reactoarelor nucleare, iar aceste evoluţii au început a stimula forte puternic inovaţiile producătorilor germani de turbine eoliene.