Новые технологии позволят ветротубинам «общаться» - обмениваться данными - не только в рамках одного ветропарка, но даже в разных концах планеты. Программное обеспечение, позволяющее это сделать (также как и различные датчики, сенсоры и сетевые технологии), среди прочих компаний, разрабатывает General Electric (GE).
Если последний бум в развитии ветроэнергетики был вызван появлением более мощных ветротурбин с меньшей стоимостью их облуживания (в комплекте с грамотной финансовой политикой компаний-операторов и госсубсидиями), то следующий такой импульс может последовать со стороны компьютерных технологий. Превратив каждую отдельно взятую турбину в «умную», можно повысить эффективность работы всего ветропарка. Например, такие ветротурбины смогут сами оповещать оператора о необходимости технического обслуживания, что, в свою очередь, снизит затраты на услуги сервиса.
Согласно исследованиям, новые технологии позволят повысить годовой объем выработки электроэнергии на ветростанциях на 4 - 8%, что на больших объектах может означать сотни дополнительно сгенерированных мегаватт.
GE, один из крупнейших производителей ветровых турбин в мире, разработал ряд технологических решений, которые могут повысить эффективность генерации на ВЭС.
IT-технологий: 5 положительных эффектов на ветроэнергетику
Прогнозирование ветрогенерации. Прогнозирование различных показателей ветра (направления, скорости, периода длительности штиля) является одной из основных проблем для операторов ветростанций и электросетей. Ведь именно непостоянство солнечной и ветровой энергетики усложняет вопрос надежности электросетей, к которым подключено большое количество объектов ВИЭ.
Например, в Индии, чтобы определять объемы дополнительной электроэнергии, которая потребуется от угольных или газовых ТЭС, в случае недостаточной генерации на ветростанциях, правительство полагается на прогнозы. Прогнозы эти предоставляет тоже GE. В случае, если GE спрогнозирует больше электроэнергии, чем окажется сгенерировано на самом деле, электросеть Индии может столкнуться с массовыми отключениями электроэнергии, если же меньше - то операторы ветростанций будут генерировать электроэнергию напрасно.
Но GE не единственная компания, которая инвестирует в инструменты прогнозирования энергогенерации. У IBM, например, есть собственная система прогнозирования выработки не только для ветровых, но и солнечных станций. GE, хотя и разрабатывает систему для солнечной генерации, пока не предлагает ее для продажи.
Оптимизация работы ветропарков. Предположим, что на ветропарке установлено 50 или 100 турбин. Турбины, установленные в первом ряду, могут получать дополнительные ветровые потоки, при этом блокируя к ним доступ других турбин, установленных за ними. Чтобы решить эту проблему, GE соединяет ветротурбины беспроводными сетями, устройствами управления, а также использует данные и программное обеспечение для регулирования угла наклона и скорости движения лопастей так, чтобы в совокупности турбины выработали наибольшее количество энергии.
Технологии по оптимизации работы ВЭС могут обеспечить 0,5 - 2% прироста к годовому объему выработки энергии, что для больших объектов не так уж и мало.
Обслуживание ветропарков. Поломка ветровой турбины для оператора ВЭС является серьезной потерей. Так как высота турбины достигает, а часто уже и превышает 100 м, то в случае поломки турбины, обслуживающий персонал должен подниматься наверх. Чем дольше идет ремонт турбины, тем дольше не вырабатывается электроэнергия, и тем больше денег теряет ветропарк.
GE создал алгоритм прогнозирования поломок ветротурбин - «прогнозируемое обслуживание». Алгоритм основан на данных о режимах, при которых работала каждая отдельно взятая ветротурбина за определенный период времени (зависит от множества факторов: скорости, направления ветра, длительности эксплуатации турбины и т.д.).
По данным американской Ассоциации ветроэнергетики (AWEA), в США ветротурбины суммарной стоимостью больше $40 млрд, еще в 2011 году превысили свой гарантийный срок эксплуатации. А это означает, что операторы ветропарков теперь будут проводить ремонты, оплачивая их за свой счет. Алгоритмы прогнозирования поломок могут предотвратить эти издержки.
Проверки с помощью беспилотников. Беспилотники могут также сыграть свою роль в упрощении обслуживания ветротурбин. GE уже проводит эксперименты в этой сфере.
Дроны с установленными на них камерами, смогут подлетать к ротору и лопастям, чтобы проверить их на наличие поломок, отказов оборудования, ржавчины или коррозии.
Разговаривающие ветротурбины. Есть много причин, почему ветротурбины должны «общаться» между собой, как на территории одного ветропарка, так и целой страны, или даже на разных континетах.
Например, более старые ветротурбины, которые функционируют уже долго, могли бы передавать данные о «накопленном опыте» более новым турбинам, работающим примерно в тех же условиях. Также ветротурбина в первой линии ветропарка может передавать информацию о своем режиме работы ветротурбинам, установленным за ней - и те, учитывая полученные данные, будут подстраивать свой режим соответственно.
«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.
Чтобы применять коммуникационные технологии на ветропарках необходимо, чтобы турбины были объединены беспроводной связью, оборудованы сенсорами и подключены к программному обеспечением, которые позволяли бы другим ветротурбинам получать информацию о том, в каком режиме им работать.
Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber
