Menu

Siłownie wiatrowe z magazynem energii

Siłownie wiatrowe wzbudzają w ostatnich latach wiele kontrowersji. Wprowadzona przez rząd PIS ustawa odległościowa zmusiła szereg inwestorów do rezygnacji z lokalizacji siłowni w pobliżu budynków mieszkalnych, a w mediach rozpętała prawdziwą polemikę nad zasadnością rozwoju ten grupy odnawialnych źródeł energii. Mimo  mniej lub bardziej wymyślnych wad pod ich adresem, wiatraki pozostają niekwestionowanym liderem w produkcji energii. W dniu 28 października 2017 r. orkan Grzegorz wygenerował ponad 5100 MW mocy zapewniając wszystkim siłowniom wiatrowym w kraju sprawność na poziomie aż 88%. Przy średniej rocznej rzędu 24-25% to ogromna ilość energii, wytworzona w krótkim czasie i przez to trudna do zagospodarowania.

   Ten losowy charakter produkcji  jest wspólną cechą siłowni wiatrowych; powoduje nagłe i uciążliwe dla systemu energetycznego skoki mocy, a w skrajnym przypadku może stanowić poważne  zagrożenie awarią całej sieci . Coraz więcej producentów próbuje z tego powodu kojarzyć siłownie z magazynami energii tak, aby jej nadmiar mógł być od razu zagospodarowany. Jednym z ciekawszych praktycznych rozwiązań jest instalacja wykonana w miejscowości Gaildorf w Niemczech, gdzie siłownie połączono w jeden system z elektrownią szczytowo-pompową.

  

W rozwiązaniu zastosowanym w Gaildorf fundament wieży wiatrowej jest jednocześnie zbiornikiem wody. Cała wieża wiatrowa zbudowana jest modułowo, posiada w dolnej części dwa baseny, aktywny pionowy o średnicy 16,8m i wysokości słupa wody do 31 m i  pasywny o średnicy 63m i głębokości roboczej od 8-13m. Całość potrafi zgromadzić do 40.000m3 wody. W systemie pracują łącznie cztery takie wieże o pojemności 160.000m3 wody. Są to jednocześnie najwyższe na świecie siłowni wiatrowe o całkowitej wysokości (do szczytu płatów) 246,5m. Moc każdej siłowni, przy średnicy rotora 137m wynosi 3,4MW, co daje łączną moc systemu 13,6MW i roczną produkcję energii  rzędu 42 GWh.

 

 Znajdująca się na dole przy jeziorze pompownia została zaprojektowana na trzy różne wydajności  zapewniające wysokość podnoszenia od 150-350m. Zbiorniki przy wieżach napełniane są rurociągiem o średnicy od DN1600-2500. Napełnianie odbywa się przy zmniejszonym zapotrzebowaniu na energie w pobliskiej miejscowości, zrzut wody przy braku wiatru lub zwiększonym zapotrzebowaniu na moc. Cztery magazyny są w stanie zgromadzić energię w ilości do 70MWh. Zastosowany generator umożliwia włączenie do sieci mocy odpowiednio 16, 24 lub 32MW (opcje dostępne dla inwestorów) w ciągu zaledwie kilkudziesięciu sekund. Cała elektrownia jest w pełni zautomatyzowana.

 

 

Rys. Podstawa wieży wiatrowej z dwoma zbiornikami aktywnym i pasywnym.

 

Jak zauważyła GE Reports, ta innowacyjna elektrownia pomoże Niemcom w osiągnięciu celu, jakim jest wygenerowanie co najmniej 45% swojej energii z odnawialnych źródeł energii do 2030 roku. Plany po 2018 roku zakładają budowę do dwóch tego typu obiektów rocznie. Technologia jest na tyle prosta i korzystna cenowo, a także uniwersalna, z możliwością zastosowania zarówno dla słodkiej i słonej wody, iż należy się spodziewać jej naśladownictwa na całym świecie. 

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});