365 metrų vėjo prototipas Vokietijoje pasiekė galutinį aukštį

Rugsėjo 28 d. Vokietijos Schipkau vietovėje iškeltas GICON aukštuminės vėjo jėgainės bokštas pasiekė galutinį 365 metrų aukštį. Stebulė bus 300 metrų virš žemės, o pilotiniame įrenginyje montuojama 3,8 MW nominalios galios turbina. Vystytojas ir projektą užsakiusi Vokietijos federalinė proveržio inovacijų agentūra SPRIND jį vadina aukščiausia pasaulio vėjo jėgaine.

Šis rekordas dar nėra elektrinės veiklos rezultatas. Bokšto iškėlimas užbaigė svarbų statybos etapą, tačiau GICON nurodo, kad liko baigiamieji darbai, o oficialus paleidimas planuojamas lapkritį. Associated Press spalio 1 d. apžiūrėjo objektą ir patikslino, kad dar turi būti įrengti vidaus elektros kabeliai, o atidarymas numatytas lapkričio 19 dieną.

Aukštis pasiektas teleskopuojant vidinę bokšto dalį specialia lynų kėlimo sistema. Apatinė grotelinė konstrukcija ir pamatas veikė kaip išorinis karkasas, todėl bokštas iš esmės padėjo iškelti pats save. Šis sprendimas skirtas apeiti vieną aukštų sausumos vėjo jėgainių ribą – itin didelių kranų pasiekiamumą ir jų darbui reikalingą aikštelę.

GICON teigia, kad 300 metrų aukštyje stipresnis ir tolygesnis vėjas su tuo pačiu rotoriaus skersmeniu leistų gauti maždaug dvigubai daugiau energijos nei iš įprastos jėgainės. Kol kas tai yra kūrėjo projektinis vertinimas, o ne pilnų eksploatavimo metų matavimas. Pats prototipas ir statomas tam, kad būtų galima patikrinti aukštuminio vėjo pranašumą realiomis sąlygomis.

Matavimo bokštas pagrindė statybą, bet dar ne serijinę ekonomiką

Prieš priimant sprendimą statyti jėgainę, 2022 m. Klettwitz plynaukštėje buvo įrengtas aukštuminis matavimo stiebas. SPRIND nurodo, kad jis nuo 2023 m. gegužės iki 2024 m. gegužės rinko duomenis ir patvirtino prielaidą apie stipresnį bei pastovesnį vėją didesniame aukštyje. Remiantis šiais matavimais, 2024 m. pabaigoje projektui uždegta žalia šviesa.

Vis dėlto vėjo matavimas ir veikiančios turbinos ekonomika nėra tas pats. Būsimi rezultatai turės apimti faktinę metinę gamybą, prieinamumą, techninės priežiūros trukmę, vibraciją, apkrovas, pamato bei bokšto nuovargį ir elektros sistemos nuostolius. Didesnis energijos kiekis bus vertingas tik tada, jei papildomos bokšto, montavimo ir priežiūros sąnaudos nesuvalgys pajamų pranašumo.

GICON planuoja būsimiems įrenginiams daugiau kaip 7 MW nominalią galią, o Vokietijoje mato galimybę esamuose vėjo parkuose įrengti iki 4 000 aukštuminių bokštų kaip antrą jėgainių aukštą. Tai yra potencialo vertinimas ir plėtros tikslas, ne patvirtintas užsakymų portfelis. Viešai nepaskelbti konkretūs leidimai, klientai, investicijų sumos ar serijinės gamybos grafikas tokiam mastui.

Paties prototipo 3,8 MW nominali galia taip pat neparodo metinės gamybos. Megavatai apibūdina didžiausią vardinę galią, o megavatvalandes lems vėjo greičio pasiskirstymas, turbinos galios kreivė, prastovos ir tinklo apribojimai. Tik paskelbus šiuos duomenis bus galima apskaičiuoti galios koeficientą ir palyginti įrenginį su žemesnėmis jėgainėmis toje pačioje vietovėje.

Didesnis aukštis gali taupyti žemę, bet nepanaikina leidimų klausimų

Koncepcijos esmė – panaudoti jau veikiančius vėjo parkus ir tarp žemesnių turbinų įterpti aukštesnius įrenginius. Tai galėtų padidinti gamybą neatveriant visiškai naujų teritorijų. Tačiau antras aukštas savaime neišsprendžia poveikio kraštovaizdžiui, aviacijai, paukščiams ir šikšnosparniams, triukšmo, šešėliavimo ar tinklo pralaidumo klausimų. Kiekvienai vietai vis tiek reikėtų leidimų ir atskirų tyrimų.

Lietuvai technologija įdomi dėl riboto tinkamiausių sausumos vėjo vietų skaičiaus ir poreikio daugiau elektros pagaminti jau naudojamoje teritorijoje. Tačiau Schipkau prototipo gamybos prognozė negali būti tiesiogiai perkelta į Lietuvos vėjo sąlygas. Vėjo profilis aukštyje, pamato geologija, tinklo jungtis, transportavimo maršrutai ir leidimų režimas čia būtų kitokie.

Aukštesnis įrenginys keičia ir rizikos valdymą. Remonto komandoms reikia pasiekti aukščiau esančią stebulę, o atsarginės dalys bei kėlimo sprendimai turi veikti tada, kai įprastas kranas nepasiekia objekto. Teleskopavimo sistema gali sumažinti dalį statybos apribojimų, tačiau ilgalaikę priežiūrą ir avarinių darbų procedūras dar turės parodyti eksploatacija.

Lyginant su įprastomis turbinomis reikės vienodos metodikos. Tinkamiausia būtų vertinti ne vien bendrą metinę gamybą, bet ir tą patį rotoriaus skersmenį, vietos vėjo duomenis, prastovas bei statybos ir priežiūros sąnaudas. Tik toks palyginimas parodytų, kiek energijos prieaugio lemia aukštis, o kiek – kiti įrangos ar vietos skirtumai.

Svarbus bus ir laikas, per kurį prototipas pasieks stabilų darbą. Bandomajai įrangai po pirmojo paleidimo dažnai reikia derinimo, todėl pirmų savaičių gamyba nebūtinai atspindės ilgalaikį rezultatą. Patikimam palyginimui reikės viešų duomenų su aiškiu laikotarpiu ir prastovų paaiškinimu.

Pirmasis tikras patikros taškas bus lapkričio paleidimas, o reikšmingesnė išvada – bent kelių sezonų eksploatavimo duomenys. Dabar patvirtinta tik tai, kad inžinerinė konstrukcija pasiekė 365 metrų aukštį ir ruošiama 3,8 MW turbinos veiklai. Teiginiai apie dvigubą energijos kiekį, tūkstančius bokštų ir daugiau kaip 7 MW serijines versijas turi likti aiškiai pažymėtais projekto kūrėjų tikslais.