General Electric разработала систему умных ветряных турбин

Американская компания General Electric (GE), один из лидеров мировой энергетики, представила технологию «умных» веряных турбин, сообщает информационный ресурс Greentech Media. Автоматическое компьютерное управление позволяет таким генераторам регулировать процессы выработки электроэнергии внутри ветропарка. Кроме того, интеллектуальные турбины могут сами оповещать сервисные службы о необходимости ремонта.

Не загораживай поток!

Разработанная инженерами GE система управления позволит ветрогенераторам «общаться» между собой. Причем не только внутри одного ветропарка. Налаженный обмен данными между турбинами повысит эффективность работы ветряных электростанций (ВЭС), уверены разработчики.

«У нас есть ветротурбины, «разговаривающие» друг с другом. Они обмениваются информацией о поломках, направлениях ветра и безопасности или «договариваются» сотрудничать более эффективно», — отмечают в GE.

Например, с помощью технологий General Electric работу ВЭС можно оптимизировать. Многие крупные ветропарки сталкиваются с такой проблемой: турбины, установленные в первом ряду, блокируют тем, что за ними, доступ к дополнительным ветровым потокам. Общаясь по беспроводным сетям с помощью технологий GE, ветряки смогут регулировать угол наклона и скорость движения лопастей так, чтобы все генераторы вместе выработали наибольшее количество электроэнергии. Такие технологии оптимизации, утверждают разработчики, могут обеспечить 0,5-2% прироста к годовому объему генерации, что в масштабах больших ВЭС не так мало.

Обмен опытом на расстоянии

Кроме того, старые ветротурбины, которые функционируют уже долго, смогут передавать данные о накопленном опыте фунционирования более молодым. Это нужно, в частности, для улучшения качества и своевременности технического обслуживания генераторов.

Проблема не такая уж пустячная. Поломка даже одной турбины для оператора ВЭС — серьезная потеря. Ремонт ветряка обходится дорого, потому что долго. Высота генератора достигает, а часто и превышает 100 метров, что создает проблемы обслуживающему персоналу.

В помощь сотрудникам ВЭС General Electric создала алгоритм прогнозирования поломок ветротурбин — «прогнозируемое обслуживание». Технология основана на обработке информации, описывающей все режимы, при которых работал каждый генератор за определенный период времени. Компьютерная программа учитывает всё — скорость и направление ветра, длительность эксплуатации ветряка и т.д. — и дает точный прогноз момента техобслуживания того или иного ветряка.

А ведь турбины одного и того же производителя получат возможность обмениваться данными, будучи установленными в разных ветропарках. Информация от собрата, находящегося за сотни или тысячи километров, может оказаться весьма полезной.

По данным Американской ассоциации ветроэнергетики (AWEA), в США у ветротурбин общей стоимостью свыше 40 млрд долларов еще в 2011 году истек гарантийный срок эксплуатации. Это значит, что в ближайшее время хозяевам американских ВЭС придется потратить такие деньги на ремонт или замену оборудования. Применение алгоритмов прогнозирования поломок помогло бы энергетикам в США намного сократить эти издержки.

Точный прогноз предотвратит износ

Помимо сроков ТО для ветряных турбин технологии GE позволяют прогнозировать объемы ветрогенерации. Наличие таких систем — шаг к решению главной проблемы ветровой энергетики — непостоянного объема выработки в связи с изменчивостью погоды. Ведь именно непостоянство потока энергии, выработанной ВЭС, увеличивает износ электросетей, к которым подключено большое количество таких станций.

Вся заковыка только в точности прогнозов выработки, которые базируются на выводах синоптиков. Учитываются обычные для данного климата в тот или иной период времени параметры ветра, длительность штиля, интервалы между порывами и т.п. Однако полагаться приходится все же на метеорологическую статистику, которая не может обеспечить стопроцентную точность.

Отсюда возникают проблемы. Например, в Индии рассчитывают объемы дополнительной электроэнергии, которая потребуется от угольных или газовых ТЭС в случае «плохой работы» ВЭС, на основе прогнозов GE. Понятно, что не исключены ошибки, которые могут дорого обойтись. Если система спрогнозирует больше электроэнергии, чем индийские ветропарки выработают на самом деле, возможны массовые отключения, если меньше — ВЭС сгенерируют какое-то количество киловатт-часов напрасно.

В общем, над системой прогнозирования выработки еще стоит поработать. Причем у General Electric на этом поприще есть конкуренты. Например, известно, что есть своя программа прогноза электрогенерации у корпорации IBM.