Tiết lộ khả năng phục hồi của tuabin gió trong thời kỳ giá lạnh

Năng lượng gió đang nhanh chóng trở thành một phần quan trọng trong lưới điện châu Âu, đáp ứng gần 20% nhu cầu năng lượng của khu vực. Một số quốc gia phía bắc, như Đan Mạch (55%) và Ireland (34%), thậm chí còn phụ thuộc nhiều hơn vào năng lượng gió. Biển Bắc có gần 3,000 tuabin gió, trong đó có một số ở Nam Cực, thể hiện khả năng phục hồi của chúng trong điều kiện khí hậu lạnh. Tuy nhiên, bất chấp thành công của chúng, những người hoài nghi về năng lượng xanh, cũng như các nguồn năng lượng tái tạo khác, thường chỉ trích tuabin gió. Gần đây, một bài đăng lan truyền trên blog cho thấy sản lượng điện bị mất đáng kể trong thời kỳ giá lạnh ở Thụy Điển, làm dấy lên nghi ngờ về hiệu suất mùa đông của năng lượng gió. Câu hỏi được đặt ra: liệu có sự thật nào trong những câu chuyện kể về mùa đông này không?

Khi đối mặt với nhiệt độ đóng băng, tua-bin gió vẫn có khả năng đàn hồi tốt, được thiết kế để chịu đựng các điều kiện khắc nghiệt tới -30 độ C. Mặc dù việc hình thành băng trên các cánh tuabin là một thách thức tiềm tàng nhưng nó không chỉ giới hạn ở điều kiện mưa có tuyết hoặc băng giá. Gió lạnh hoặc độ ẩm cao trong thời gian có sương mù cũng có thể dẫn đến đóng băng.

Mối lo ngại này nảy sinh do tác động đến tính khí động học của các cánh quạt, làm cho bề mặt trở nên cứng hơn và do đó làm giảm hiệu quả đồng thời có thể gây ra các vấn đề mất cân bằng. Để giải quyết những thách thức này, WindEurope, hiệp hội năng lượng gió của khu vực, nhấn mạnh rằng các tuabin gió có thể cần phải ngừng quay để giảm thiểu những vấn đề như vậy.

Các cân nhắc về an toàn cũng đóng một vai trò quan trọng vì tua-bin có thể dừng lại để ngăn nguy cơ băng bắn ra từ các cánh quạt. Svensk Vindenergi, Hiệp hội Năng lượng Gió Thụy Điển, nhấn mạnh rằng nguy cơ băng rơi lớn nhất xảy ra khi tuabin bị đóng băng và nhiệt độ sau đó tăng lên hoặc khi ánh sáng mặt trời làm nóng các bộ phận cụ thể của tuabin gió.

Để đảm bảo an toàn trong những ngày lạnh giá, Svensk Vindenergi đã tính toán khoảng cách an toàn hợp lý (chiều cao tháp cộng với đường kính tuabin). Điều quan trọng là họ lưu ý rằng không có trường hợp nào được báo cáo về bất kỳ người nào bị thương do băng rơi, điều này nhấn mạnh các biện pháp an toàn tỉ mỉ được áp dụng. Việc tiết lộ khả năng phục hồi của tuabin gió trong thời tiết lạnh cho thấy những cân nhắc và biện pháp phòng ngừa cẩn thận được thực hiện để ứng phó với những điều kiện đầy thách thức này.

Tua bin gió sử dụng nhiều chiến lược khác nhau để chống lại nhiệt độ đóng băng và ngăn chặn những thách thức liên quan đến băng. Tua bin hiện đại được trang bị công nghệ làm tan băng tiên tiến được quản lý từ các phòng điều khiển trang trại gió. Những giải pháp này bao gồm hệ thống sưởi ấm bên trong cánh quạt, sử dụng các phương pháp như tuần hoàn không khí nóng, thiết bị hoặc chất lỏng làm tan băng cơ học và hệ thống rung cánh quạt.

Skellefteå Kraft, một công ty Thụy Điển, đã giới thiệu một phương pháp cải tiến bằng cách phủ các cánh tuabin bằng một lớp sợi carbon mỏng, lớp này có thể làm nóng khi băng gây ra mối đe dọa. Một nhà sản xuất khác, Nordex, có trụ sở tại Đức, cung cấp 'gói khí hậu lạnh' được thiết kế để giảm đáng kể tổn thất năng lượng, cải thiện tới 80% trong điều kiện đóng băng.

Giáo sư kỹ thuật hàng không vũ trụ Hui Hu, viết cho trang tin khoa học The Conversation, nhấn mạnh rằng nhiều chiến lược ngăn chặn băng trên cánh tuabin gió bắt nguồn từ hoạt động hàng không. Với ngành công nghiệp gió đang mở rộng, các khoản đầu tư đáng kể sẽ hướng tới việc tối ưu hóa các thành phần quan trọng này của quá trình chuyển đổi năng lượng.

Trong trường hợp băng hình thành dai dẳng, các nhà máy điện gió thường phải ngừng hoạt động tạm thời và cử các công ty dịch vụ đến để tiến hành các quy trình làm tan băng. Trong những tình huống hiếm hoi, máy bay trực thăng có thể được triển khai để làm tan băng, nhấn mạnh cam kết của ngành trong việc giải quyết những thách thức do nhiệt độ đóng băng đặt ra.

Tháng 2 năm 2021, Texas phải đối mặt với thời tiết lạnh giá khắc nghiệt gây mất điện. Theo báo cáo của ERCOT, nhà cung cấp năng lượng chính của bang, một số tuabin bị đóng băng, dẫn đến mất 16GW công suất năng lượng tái tạo. Bất chấp những lời chỉ trích đổ lỗi cho các trang trại gió, dữ liệu của ERCOT cho thấy sự thiếu hụt lớn hơn 30GW từ các nguồn khí hóa thạch, than đá và hạt nhân. Michael Howland, giáo sư kỹ thuật dân dụng và môi trường của MIT, giải thích: Các vấn đề với tuabin gió được cho là do chúng thiếu thiết kế cho thời tiết cực lạnh, vì các nhà phát triển đã không phong hóa chúng.

Trong vụ việc, những người chỉ trích quyền lực sạch bị cáo buộc lợi dụng tình hình vì mục đích chính trị. Giám đốc điều hành Năng lượng sạch của Mỹ Heather Zichal nhấn mạnh vấn đề thời tiết hơn là vấn đề năng lượng sạch, ủng hộ đầu tư vào các nguồn năng lượng tái tạo với khả năng truyền tải và lưu trữ được cải thiện.

Thông tin sai lệch được lan truyền, bao gồm hình ảnh một chiếc trực thăng được cho là đang giải cứu các tuabin ở Texas, mà những người kiểm tra thực tế tiết lộ là một sự cố năm 2014 ở Thụy Điển, sử dụng nước nóng để làm sạch băng. Giám đốc điều hành của Alpine Helicopters, công ty có liên quan, tuyên bố rằng những sửa chữa trên không như vậy tốt hơn là không hoạt động, hỗ trợ nhanh chóng khôi phục các tuabin để tiết kiệm lượng khí thải carbon từ nhiên liệu hóa thạch, phù hợp với thế mạnh của tuabin gió.

Xin vui lòng bấm vào đây:https://www.stamping-welding.com/busbar/laminated-busbars/laminated-busbar-for-wind-power.html