Kwalifikacja: ELE.11 - Eksploatacja urządzeń i systemów energetyki odnawialnej
Maksymalna prędkość wiatru, przy jakiej turbiny wiatrowe o poziomej osi mogą funkcjonować, wynosi
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Dopuszczalna prędkość wiatru dla turbin wiatrowych o osi poziomej, wynosząca 25 m/s, odpowiada standardom branżowym oraz technologicznym wymaganiom projektowania i eksploatacji tych urządzeń. Turbiny wiatrowe są zaprojektowane w taki sposób, aby mogły efektywnie przetwarzać energię wiatru w zakresie prędkości od tzw. prędkości startowej (zwykle około 3-4 m/s) do prędkości nominalnej, która dla wielu modeli wynosi właśnie 25 m/s. Przekroczenie tej prędkości może prowadzić do uszkodzenia mechanizmów, co jest powodem, dla którego turbiny są automatycznie wyłączane lub regulowane w przypadku silnych wiatrów. Na przykład, w praktyce operatorzy farm wiatrowych monitorują warunki wiatrowe, a w przypadku prognoz silnych wiatrów podejmują działania prewencyjne, aby zapewnić bezpieczeństwo infrastruktury. W rozmowach z deweloperami i inżynierami wiatrowymi, zazwyczaj można spotkać się z tzw. 'cut-out wind speed', która jest to prędkość wiatru, przy której turbina przestaje pracować, aby uniknąć uszkodzeń, co w wielu przypadkach oscyluje wokół 25-30 m/s. Tego typu wiedza jest kluczowa dla efektywnego zarządzania zasobami energetycznymi i zapewnienia ich trwałości.
Wybór prędkości 15 m/s jako maksymalnej prędkości roboczej turbiny wiatrowej może wydawać się atrakcyjny, jednak w praktyce jest to zbyt niska wartość w kontekście współczesnych technologii. Turbiny wiatrowe są projektowane tak, aby mogły efektywnie funkcjonować w szerszym zakresie prędkości wiatru. W rzeczywistości większość nowoczesnych turbin wiatrowych osiąga swoje maksymalne możliwości produkcji energii przy wyższych prędkościach, a ich projektowanie uwzględnia średnie prędkości wiatru panujące w danym regionie, co często przekracza 15 m/s. Wybór 35 m/s lub 40 m/s może wydawać się rozsądny w kontekście ekstremalnych warunków, ale w rzeczywistości przekracza to parametry techniczne większości turbin. Wysokie prędkości wiatru mogą prowadzić do awarii, a także do nadmiernego obciążenia konstrukcji. Przykłady pokazują, że turbiny są konstruowane z myślą o tzw. 'cut-out wind speed', która zazwyczaj waha się pomiędzy 25 a 30 m/s, aby zminimalizować ryzyko uszkodzeń. Wybierając niewłaściwe wartości prędkości wiatru, można wprowadzić w błąd w zakresie ich eksploatacji oraz zarządzania ryzykiem, co może mieć dalekosiężne konsekwencje dla efektywności oraz bezpieczeństwa operacyjnego tych instalacji.