Led může ohrozit lopatky turbín
Během únorové zimní bouře v Texasu zamrzly větrná energie i další OZE, a selhaly. Vědci se proto rozhodli podívat na větrné turbíny v zimních podmínkách detailněji.
Lopatky větrné turbíny, které pracují ve studeném a vlhkém prostředí, mohou při mínusových teplotách shromažďovat silnou vrstvu ledu na špičkách lopatek po celé jejich ploše. To narušuje aerodynamiku lopatek a následně rovnováhu celé turbíny, což může zredukovat výrobu energie až o čtyři pětiny. Vyplývá to z výsledků studie, kterou provedli profesoři Hui Hu z ISU (Státní univerzita v Iowě), a Martin C. Jischke z oboru leteckého inženýrství.
Prof. Hui Hu provádí laboratorní studie námrazy lopatek turbín řadu let, včetně experimentů v unikátním tunelu pro výzkum námrazy, ale zajímalo ho, co se reálně děje na plochách lopatek velkých větrných turbín venku. Chtěl kvantifikovat procesy na větrných farmách během zimního počasí, proto se domluvil na terénní studii s provozovateli větrné farmy na horském hřebeni ve východní Číně v lednu 2019. Šlo o podobné turbíny, jaké se používají v Texasu.
Pomocí dronů vědci pořídili fotografie 50 m dlouhých lopatek turbíny po vystavení až 30 hodinám ledových zimních podmínek, včetně mrznoucího deště, mrholení, mokrého sněhu a mlhy. Snímky umožňovaly podrobná měření a analýzy vytváření ledu na lopatkách turbíny a porovnání přírodní námrazy s námrazami v laboratoři.
Fotografie ukázaly, že i když se led hromadil po celém rozpětí listu, na vnějších lopatkách ho přibývalo více, přičemž jeho tloušťka dosahovala blízko špiček listu až 0,3 m, jak uvedli vědci v článku nedávno publikovaném v časopise Renewable Energy. Použili vestavěné systémy řízení a sběru dat v turbínách k porovnání provozního stavu a výroby energie s ledem na lopatkách proti typičtějším podmínkám bez ledu, aby posoudili dopad na výrobu energie. Zjistili, že námraza měla zásadní účinek – i přes silný vítr se větrné turbíny při námraze otáčejí mnohem pomaleji, a dokonce se často vypínají, přičemž ztráta energie způsobená námrazou je až 80 %. Na základě studie chtějí hledat účinné způsoby, aby se lopatky točily stále efektivně a vyráběly elektřinu po celou zimu.
113
.gif)
