Technika i gadżety

Megawiatraki

• Technika i gadżety
• 2024 / 01 / 04

W naszej rubryce piszemy zwykle o technologiach i gadżetach dostępnych w USA. Dziś jednak podajemy informację w uzupełnieniu do artykułu pt. "Klimat w USA ciągle wygrywa", który publikujemy w bieżącym numerze. Stany Zjednoczone zmniejszają emisję gazów cieplarnianych, ale robią to zbyt wolno, aby powstrzymać katastrofę klimatyczną. Obecna technologia pozwala jednak na znaczne przyspieszenie. Trzeba ją jednak stosować z rozmachem, który pokazują - paradoksalnie - Chiny, czyli największy truciciel środowiska.

W czerwcu, u wybrzeży Chin uruchomiony został największy na świecie wiatrak. Konstrukcja firmy Goldwind ma symbol GWH252-16MW, a zakodowane w nim liczby mówią o rozmiarach. Generator ma moc 16 megawatów, a średnica wiatraka to aż 252 metry (827 stóp). Oś wiatraka zainstalowana jest na wysokości 146 metrów (479 stóp), co odpowiada mniej więcej 50-piętrowemu budynkowi. Ale obracające się trzy płaty wiatraka powodują, że cała konstrukcja sięga jeszcze wyżej, do około 270 metrów (886 stóp).

Gigantyczne rozmiary sprawiają kłopot nie tylko w czasie budowy, ale także eksploatacji. Ogromna średnica wiatraka powoduje, że końce jego płatów poruszają się z dużą prędkością. Konstruktor przewidział, że prędkość ta może przekraczać... 500 mil na godzinę (800 kilometrów na godzinę), a więc dwie trzecie prędkości dźwięku.

Prędkość obracania się wiatraków musi być ograniczana, aby nie przekroczyła wielkości krytycznej. Przy dużej prędkości wiatru, wiatraki są po prostu zatrzymywane. To jednak oznacza stratę, przez niewykorzystanie energii wiejącego wiatru. Goldwind GWH252-16MW jest inny. Jego płaty są regulowane, mogą być uchylane, aby siła nacisku wiatru na nie była mniejsza. Dzięki temu, nawet przy dużych wiatrach nie dochodzi do zbyt szybkich obrotów, nakazujących zatrzymanie wiatraka i może on pracować nadal.

Wiatraki są coraz większe i pozyskują energię nawet w ekstremalnych warunkach.

---

Innowacyjna konstrukcja dała efekt już kilka tygodni po uruchomieniu. 1 września, wiatrak pobił rekord w ilości wygenerowanego prądu w ciągu jednej doby. Było to 384,1 megawatogodzin. To oznacza, że generator pracował pełną mocą przez 24 godziny. To dlatego, że u wybrzeży Chin szalał wtedy tajfun. Ale wiatrak mógł cały czas pracować, bez obawy o to, że rozpędzi się do zbyt dużej prędkości. A wiatr przekraczał wtedy nawet 23 m/s (53 mile na godzinę).

Poprzedni rekord w produkcji prądu w ciągu jednej doby należał do konstrukcji u wybrzeży Danii. Jest to Vesta V236-15.0, a więc nieco mniejszy wiatrak o mocy 15 MWh. Co ciekawe, rekord ten został ustanowiony zaledwie miesiąc wcześniej. Nowy rekord może też nie utrzymać się długo. Bo u wybrzeży Chin uruchomiono już kolejnego giganta, trochę większego od Goldwin GWH252-16MW. To chińska konstrukcja Mingyang Smart Energy‘s MySE 16-260.

Zgodnie z nazwą, ma nieco większe parametry: generator ma moc 16 MW, a średnica wiatraka to 260 metrów (853 stopy). Kręcące się płaty obejmują powierzchnię prawie 54 tysięcy metrów kwadratowych. Wiatrak ma produkować 67 gigawatogodzin energii elektrycznej rocznie. Chińczycy podają, że ten pojedynczy wiatrak zapewni zasilanie dla 80 tysięcy mieszkań.

Rekord pojedynczego dnia może pojawić się, gdy nadejdzie kolejny tajfun. Firma Mingyang podaje, że wiatrak MySE 16-260 wytrzyma wiatr o prędkości do 79,8 m/s (178,5 mil na godzinę). Pierwszej próbie został poddany już w lipcu, gdy przetrwał ogromny tajfun Talim. Wiatr wiał z prędkością "tylko" 38 m/s (85 mil na godzinę), a więc mniejszą niż połowa tej, którą ma wytrzymać chiński wiatrak.

Chiny mocno zatruwają środowisko, ale równie mocno inwestują w energię odnawialną. W 2022 roku, łączna moc wiatraków na morzu na całym świecie wynosiła 64,3 GW. Do Chińczyków należało 49% tej mocy. Według Międzynarodowej Agencji Energii, w latach 2022-27 Chiny wyprodukują połowę całej światowej energii odnawialnej. Plan wybudowania przez ten kraj elektrowni fotowoltaicznych o łącznej mocy 1200 GW do roku 2030 może być zrealizowany już w 2025.

Olbrzymie wiatraki to niejedyny sposób wykorzystania energii wiatru. Wkrótce opiszemy zyskującą na popularności technologię oscylatorów, które mają znacznie prostszą konstrukcję i działają nawet przy niewielkim wietrze. Dzięki niewielkim rozmiarom można je instalować nawet w zurbanizowanych rejonach.

W papierowym wydaniu "abecadła", w rubryce "Technika i gadżety" jest też drugi artykuł, pt. "Rekordy w wersji elektrycznej".