Γειά σας Η εταιρεία Ανανεώσιμες ενέργειες Αιολική ενέργεια Τεχνολογία εγκαταστάσεων Επικοινωνία Σύνδεσμοι

Tεχνολογία εγκατάστασης

Με την περαιτέρω ανάπτυξη της τεχνολογίας μπόρεσε να αυξηθεί σημαντικά η απόδοση των αιολικών σταθμών. Οι μεγαλύτερες εγκαταστάσεις έχουν την ονομαστική ισχύ των 5 έως 6 Megawatt (MW). Σταθμοί αυτής της τάξης ισχύος έχουν διάμετρο ρότορα άνω των 125 m και ύψος πύργου άνω των 120 m. Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας καλύπτει την κατανάλωση ρεύματος 2.000 - 3.000 νοικοκυριών. Το ενεργειακό ισοζύγιο μοντέρνων σταθμών αιολικής ενέργειας είναι εξαιρετικά θετικό: Αυτοί παράγουν σε λιγότερο από έξι μήνες το ποσό ενέργειας, το οποίο χρειάζεται για την κατασκευή τους.

Τρόπος λειτουργίας

Από έναν μεγάλο αριθμό διαφορετικών τρόπων κατασκευής επιβλήθηκαν στις αρχές της δεκαετίας του ΄80 εγκαταστάσεις αιολικής ενέργειας με οριζόντιο άξονα περιστροφής, τρία πτερύγια περιστροφής, μηχανισμό μετάδοσης κίνησης και ασύγχρονη γεννήτρια. Αυτός ο τρόπος κατασκευής ονομάζεται "Δανέζικο σχέδιο" ("Danish Concept") και έχει εξαπλωθεί παγκοσμίως:

1. Όπως και στις πτερυγικές επιφάνειες ενός αεροπλάνου δημιουργεί η ροή του ανέμου στα πτερύγια περιστροφής που έχουν αεροδυναμικό σχήμα μια άνωση, η οποία θέτει τον ρότορα σε περιστροφή. Σε υψηλές ταχύτητες του αέρα η ισχύς της εγκατάστασης διατηρείται σταθερή μέσω απόσπασης της ροής του αέρα στο πτερύγιο περιστροφής(το φαινόμενο αυτό λέγεται stall). Ο ρότορας κινεί μέσω ενός πολυβάθμιου μηχανισμού μετάδοσης κίνησης μια ασύγχρονη γεννήτρια, η οποία βρίσκεται σε σύζευξη με το δίκτυο διανομής ηλεκτρικού ρεύματος. Με τον τρόπο αυτό ρυθμίζεται εκ των προτέρων για την εγκατάσταση αιολικής ενέργειας ένας σταθερός αριθμός στροφών που εξαρτάται από την συχνότητα στροφών του δικτύου. Το μηχανοστάσιο που βρίσκεται τοποθετημένο για να περιστρέφεται πάνω στον πύργο περιέχει όλες τις μηχανικές και ηλεκτροτεχνικές συνιστώσες για την μετατροπή της περιστροφής του ρότορα σε ηλεκτρική ενέργεια και ιχνηλατείται σύμφωνα με την κατεύθυνση του ανέμου.
   
   Οι εγκαταστάσεις αιολικής ενέργειας σύμφωνα με το "Δανέζικο σχέδιο" ("Danish Concept") διακρίνονται λόγω της απλής και ανθεκτικής σύνθεσής τους. Για να επιτευχθεί η αύξηση της αποδοτικότητας της εκμετάλλευσης της αιολικής ενέργειας, έχει καθιερωθεί μια σειρά τεχνολογικών καινοτομιών στην αγορά:
   
   
2. Tα πτερύγια περιστροφής που ρυθμίζονται στον επιμήκη (οριζόντιο) άξονά τους καθιστούν δυνατή και μπορούν να επηρεάσουν ενεργά την παροχή του αέρα (pitch control, ενεργό stall). Η γωνία ρύθμισης των πτερυγίων περιστροφής προσαρμόζεται ηλεκτρονικά ανάλογα με την εκάστοτε ταχύτητα του αέρα. Αυτό οδηγεί σε αντίθεση με την παθητική ρύθμιση Stall σε μεγαλύτερη παροχή ρεύματος και σε χαμηλότερη επιβάρυνση των κυρίων συνιστωσών (θεμελίωση, πύργος, ρότορας). Η ρύθμιση των πτερυγίων χρησιμοποιείται επίσης για την απενεργοποίηση της εγκατάστασης, με την περιστροφή των πτερυγίων εκτός του αέρα.
   
   
3. Εγκαταστάσεις αιολικής ενέργειας με μεταβλητό αριθμό στροφών προσαρμόζουν τον αριθμό στροφών του ρότορα στις διαφορετικές ταχύτητες του αέρα. Αυτό οδηγεί σε σημαντική αύξηση της παραγωγής ρεύματος. Η ηλεκτρονική ισχύς που είναι αναγκαία για την ενέργεια παροχής στο δίκτυο μειώνει τις διακυμάνσεις του ρεύματος που προκύπτουν μέσω ισχυρών ανέμων(μπουρίνι) αυξάνοντας από την άλλη πλευρά την συμβατότητα δικτύου των εγκαταστάσεων.
   
   
4. Μια περαιτέρω αρχή κατασκευής αποτελεί η άμεση σύζευξη/ διασύνδεση μιας γεννήτριας με τον ρότορα της εγκατάστασης αιολικής ενέργειας. Με τον τρόπο αυτό δεν χρειάζονται πλέον τα εξαρτήματα ταχείας περιστροφής της μηχανής. Η σύγχρονη γεννήτρια που κατασκευάστηκε ειδικά για την εφαρμογή αυτή έχει σε σύγκριση με τον τρόπο κατασκευής "Βιομηχανική γεννήτρια και μηχανισμός μετάδοσης κίνησης" μεγαλύτερες διαστάσεις και υψηλότερο βάρος. Τόσο η αρχή κατασκευής "Εγκατάσταση δίχως μηχανισμό μετάδοσης κίνησης" όσο και η αρχή κατασκευής "Βιομηχανική γεννήτρια και μηχανισμός μετάδοσης κίνησης" εφαρμόζονται σε μοντέρνες εγκαταστάσεις αιολικής ενέργειας.

Πτερύγια περιστροφής

Τα πτερύγια περιστροφής είναι εξαρτήματα μικρού βάρους/ ελαφράς κατασκευής ανθεκτικά σε φθορά από σύνθετα υλικά ενισχυμένα με φιμπεργκλάς. Τα τελευταία χρόνια επιτεύχθηκε μεγάλη πρόοδος στην ανάπτυξη των προφίλ πτερύγων με υψηλό αεροδυναμικό συντελεστή απόδοσης και ελάχιστη εκπομπή θορύβου.

Πύργος

Στους πύργους των μοντέρνων εγκαταστάσεων αιολικής ενέργειας χρησιμοποιούνται διάφορα είδη κατασκευών:

1. Κωνικός χαλύβδινος σωληνοειδής πύργος ή πύργος προεντεταμένου σκυροδέματος
2. Πύργος in- situ σε κατασκευή slipform design
3. Προκατασκευασμένος πύργος σκυροδέματος
4. Δικτυωτός πύργος

Μετασχηματιστής και ηλεκτροπαραγωγική μονάδα

Οι εγκαταστάσεις αιολικής ενέργειας παράγουν ηλεκτρική ενέργεια με τάση είτε 380 είτε 690 βολτ. Αυτή η τάση περνάει πρώτα από ένα μετασχηματιστή, ο οποίος μετασχηματίζει την τάση σε μεσαία τάση (10-30 KV), μεταδίδεται στην συνέχεια στην ηλεκτροπαραγωγική μονάδα και διοχετεύεται μετά στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας.

Επιχειρησιακή διαχείριση

Η επιχειρησιακή διαχείριση της εγκατάστασης αιολικής ενέργειας ελέγχεται με κομπιούτερ. Σε περίπτωση βλάβης η εγκατάσταση δημιουργεί αυτόματα μια διάγνωση βλάβης και την μεταδίδει μέσω ενός διαμορφωτή Modem στην αρμόδια εταιρεία συντήρησης.