Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Zapobieganie i usuwanie oblodzenia w elektrowniach wiatrowych

dr inż. Tomasz Bakoń  |  elektro.info 9/2013  |  20.09.2013  |  1
Występowanie oblodzenia w ciągu roku (na podstawie [15])
Występowanie oblodzenia w ciągu roku (na podstawie [15])

Oblodzenia powodują zmianę aerodynamiki łopat wiatraków energetycznych, może to prowadzić do zmniejszenia generowanej energii elektrycznej nawet o kilkadziesiąt procent. Jednocześnie podczas oblodzenia obserwuje się szybsze zużywanie się podzespołów elektrowni. Oblodzenia mogą prowadzić również do przejściowych unieruchomień wiatraków i większej ich awaryjności.

skutki oblodzenia

Ektrownie wiatrowe, aby mogły pracować efektywnie, muszą być umiejscowione w terenie o odpowiedniej wietrzności. Miejsca o atrakcyjnej dla elektroenergetyki wiatrowej wietrzności znajdują się często w górach lub w rejonach o zimnym klimacie. Dla wielu siłowni wymagana jest praca w warunkach do –40°C. Przy niskich temperaturach następuje często pokrycie elementów elektrowni warstwą lodu. Na rysunku 1. przedstawiono mapę Europy z częstością występowania oblodzeń elektrowni wiatrowych opracowaną na podstawie [15] – jak widać, szczególnie narażone na oblodzenia są elektrownie wiatrowe usytuowane w rejonach górzystych i na północy.

Przeczytaj także: Uszkodzenia turbin wiatrowych i bezinwazyjne metody ich wczesnego wykrywania


 

Tylko w samych Niemczech w latach 1990–2003 stwierdzono 880 przypadków wpływu oblodzenia na pracę elektrowni wiatrowych, z tego 33% na nizinach i na wybrzeżu [6]. Inne badania [14] powołują się na dwa raporty z lat 2005 i 2006, w których odnotowano kolejne 121 takich przypadków. Oblodzenia w zależności od grubości pokrywy lodowej i jej nierównomierności mogą prowadzić w najgorszych przypadkach nawet do uszkodzeń wiatraków. Skutki oblodzeń w ujęciu statystycznym przedstawiono w tabeli 1. Więcej informacji na temat uszkodzeń w elektroenergetyce wiatrowej, ich przyczyn oraz metod wykrywania można znaleźć np. w „elektro.info” 11/2011 [2].

Przeczytaj także: Podstawowe aspekty ochrony przeciwpożarowej elektrowni wiatrowych

Wieloletnie statystyki dokumentujące wypadki mające miejsce w elektroenergetyce wiatrowej odnotowały 34 udokumentowane przypadki, w których przyczyną szkód było oderwanie się kawałków lodu od wiatraka, niektóre z nich są to zdarzenia wielokrotne, dodatkowo stwierdzono pojedyncze przypadki, w których zranieni zostali ludzie. Najdalszy przelot bryły lodu oderwanej od łopaty wiatraka zaobserwowany został na odległość 140 m od elektrowni. Niektórzy operatorzy w Kanadzie ustawiają ostrzeżenia, aby przy oblodzeniu nie zbliżać się do pracującej elektrowni na odległość mniejszą niż 305 m [14]. Dla porównania najczęstszym powodem uszkodzeń, w których ludzie odnieśli obrażenia, było oderwanie się fragmentów łopat od wirnika elektrowni wiatrowej. Istnieją udokumentowane przypadki, że takie elementy przemieszczały się w powietrzu na odległość kilkuset metrów, a nawet 1300 m od siłowni, przebijając dachy i ściany pobliskich budynków [2]

Literatura

[1] Anderson D., Reich A., Tests of the Performance of Coatings for Low Ice Adhesion, Aerospace Science Meeting and Exhibit, Reno NV, USA, 1997

[2] Bakoń T., Uszkodzenia turbin wiatrowych i bezinwazyjne metody ich wczesnego wykrywania, elektro.info 11/2011, ss. 46-49

[3] Battisti L. at al., Warm-Air Intermittent De-Icing System for Wind Turbines, Wind Engineering, 30(5), pp. 361-374, 2006

[4] Coffman H., Helicopter Rotor Icing Protection Methods, Journal of the American Helicopter Society, Vol. 32, No. 2, pp. 34-39, 1987

[5] Dalili N. at al., A review of surface engineering issues critical to wind turbine performance, Renewable and Sustainable Energy Reviews 13, pp. 428-438, 2009

[6] Durstwitz M., A Statistical Evaluation of Icing Failures in Germanys 250 MW Wind-Programme (Update 2003), BOREAS VI, Pyhätunturi 9-11.04.2003

[7] Jasinski W. at al., Wind Turbine Performance Under Icing Conditions, Aerospace Science Meeting and Exhibit, Reno NV, USA, 1997

[8] Mansson J., Why De-Icing of Wind Turbine Blades?, Global Windpower, Chicago, USA, pp. 12, 2004.

[9] Mayer C. at al. Wind tunnel study of electro-thermal deicing of wind turbine blades, International Journal of Offshore and Polar Engineering 17 (3), pp. 182-188, 2007

[10] Palacios J., Design Fabrication and testing of an ultrasonic de-icing system for helicopter rotor blades, PhD-Thesis, Pennsylvania State University, 2008

[11] Parent O. , Ilinca A., Anti-icing and de-icing techniques for wind turbines: Critical review, Cold Regions Science and Technology 65 (2011), pp. 88-96

[12] Petrenko V. at al., Pulse Electrothermal De-Icing, Proceedings of The Thirteenth International Offshore and Polar Engineering Conference, 2003

[13] Seifert H., Betrieb von Windenergieanlagen unter Vereisungsbedingungen, Auf Wind 99, St. Pölten, 21.-22.10.1999

[14] Summary of Wind Turbine Accident, data to 31.03.2013, www.caithnesswindfarm.co.uk/accidens.pdf

[15] Tammelin B. at al., Wind Energy Production in Cold Climate, Final Report JOR3-CT95-0014, Finish Meteorological Institute 1998

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

streszczenie

W artykule przedstawiono metody zapobiegania i usuwania oblodzenia stosowane w wiatrakach energetycznych. Prezentację metod poprzedzono opisem skutków powodowanych przez oblodzenia.



abstract

Prevention and de-icing by wind turbinesThis paper presents prevention and de-icing methods used in energy wind turbines. The presentation was introduced with description of damages and effects caused by icing.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 9/2013

Komentarze

(1)
Ekolog | 16.10.2013, 14:46
Elektrownie wiatrowe są szkodliwe dla środowiska - zlikwidować je
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie

Poradnik inżyniera elektryka. Komplet 3 tomów »

Poradnik inżyniera elektryka Poradnik jest przeznaczony przede wszystkim dla inżynierów elektryków. Mogą z niego korzystać również inżynierowie innych specjalności oraz studenci wydziałów elektrycznych i energetycznych wyższych szkół technicznych(...) czytam dalej »


Czy istnieje niezniszczalna oprawa LED?

Jaki jest najlepszy hermetyk na rynku »

Niezniszczalne oprawy LED Ebook
Oprawy, które łączą w sobie zalety źródeł światła LED z nowoczesnymi systemami optycznymi. Źródła LED o dużej wydajności świetlnej, wytwarzają oświetlenie o bezprecedensowej (...) zobacz więcej  » Dzięki wprowadzonym rozwiązaniom konstrukcyjnym oprawa charakteryzuje się szczelnością oprawy IP66. Podstawa i klosz wykonany z poliwęglanu zapewnia oprawie wysoki stopień odporności na uderzenia IK09.
(...)
czytam dalej »

System zarządzania energią EMS CX3 »

System zarządzania energią EMS CX3 składa się z urządzeń o niezwykle kompaktowej budowie modułowej, które w łatwy sposób można zainstalować zarówno w nowopowstających instalacjach jak i już istniejących, w jednym rzędzie rozdzielnicy elektrycznej z innymi aparatami (...) czytam dalej »


Konkurs z nagrodami dla elektryków! Zobacz które miejsce zdobędziesz »

Przewody elektryczne i kable spełniające normy CPR »

Konkurs dla elektryków - liga specjalistów Kable przeowdy lapp
Jesteś specjalistą z branży elektrycznej lub teletechnicznej?
Weź udział w pierszej edycji Ligi Specjalistów i poczuj emocje związane z rywalizacją w konkursie! Zaglądaj na stronę ligaspecjalistow.pl i odpowiadaj na pytania ze swojej branży.  
zobacz konkurs »
Nieposiadanie Deklaracji Własności Użytkowych na kabel lub przewód jako wyrób budowlany oznacza brak możliwości wprowadzenia go na rynek Unii Europejskiej jako wyrób budowlany, a w konsekwencji niemożliwość (...) czytam dalej »


Kable średniego i niskiego napięcia - wymagania standardów międzynarodowych»

Zobacz nowości na ELEKTROTECHNIKA 2019 »

PRzewody i kable standardy Ochrona przepięciowa systemów alarmowych
Szeroki asortyment przewodów i kabli produkowanych zgodnie z wymaganiami restrykcyjnych standardów międzynarodowych(...) czytam dalej » Targi ELEKTROTECHNIKA skierowane są do producentów i użytkowników sprzętu niskiego, średniego i wysokiego napięcia oraz systemów alarmowych i rozwiązań umożliwiających instalację przewodów elektrycznych w nowoczesnych budynkach. Równolegle odbędą się Targi ŚWIATŁO oraz Wystawa TELETECHNIKA..(...) czytam dalej »

Stacje ładowania pojazdów od Kolejowych Zakładów Łączności ?

UPS zasilacze Stacja umożliwia szybkie ładowanie prądem zmiennym o mocy do 22 kW (opcjonalnie 44 kW). Wyposażona jest w dwa gniazda osobno opomiarowane (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym ??

Projektowanie skomplikowanych etykiet w terenie przy pomocy smartfona »

Switche zarządzalne Drukowanie etykiet ze smartfona
Switche niezarządzalne są to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Dzięki zainstalowaniu na dowolnym smartfonie naszej aplikacji Etykiety ekspresowe możesz projektować nawet najbardziej skomplikowane etykiety z kodami 1D, 2D i kodami kreskowymi czy etykiety seryjne korzystając (...) czytam dalej »

Nowe rozwiązania w dziedzinie zasilania gwarantowanego »

Jaką rozdzielnicę nn wybrać do projektu?

Zasilanie gwarantowane Co sie stało z kablami
Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które(...) czytam dalej » Wszelkie błędy popełnione na etapie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji nawarstwiają się latami, stopniowo pro­wadząc do wydłużenia czasu poświęcanego na administrację systemu, zmniejszając pewność jego działania i tym samym (...) czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
1-2/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 1-2/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt zasilania transformatorów elektromedycznych bloku operacyjnego szpitala
  • - Zasady wprowadzania do obrotu i stosowania urządzeń przeciwpożarowych
Zobacz szczegóły
Elastycznie i bezpiecznie

Elastycznie i bezpiecznie

Systematycznie rozbudowujące się systemy instalacji elektrycznych powodują, że szukamy nowych rozwiązań w zakresie bezpiecznego prowadzenia tras kablowych.
ZPAS ZPAS
ZPAS z siedzibą w Przygórzu to lider produkcji szaf i obudów teleinformatycznych, energetycznych i automatyki oraz kompleksowych rozwiązań...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl