Závody o největší větrnou turbínu pokračují

Čínská státní společnost China State Shipbuilding na začátku letošního roku představila komponenty zatím největší a nejvýkonnější větrné turbíny pro mělká moře na světě. Zařízení by mělo dosáhnout výkonu 18 MW a o 2 MW překonat dosud největší větrnou turbínu, která pochází rovněž z Číny.

Nová elektrárna bude mít 128metrové lopatky s regulací sklonu, celkový průměr záběru 260 metrů a plochu záběru 53 tisíc metrů čtverečních, což odpovídá přibližně ploše sedmi fotbalových hřišť (celková plocha fotbalového hřiště je v rozmezí od min. 4050 m² po max. 10 800 m²). Řídicí technologie zajistí flexibilní nastavení nejen lopatek, ale i točivého momentu, celého modulárního převodového ústrojí i generátoru s permanentními magnety. Konstruktéři očekávají díky lepšímu rozložení tlaku snížení chvění lopatek o asi 10 % a až o 50 % se má snížit úroveň vibrací ve věži a jejích základech. Elektrárna, která bude mít kapacitu až 74 000 MWh elektřiny ročně, by ale především měla významně snížit náklady na výrobu elektřiny z pobřežních větrných farem.

Vývojáři, kteří podobné obří větrné elektrárny na moři staví, se už dnes zavazují k cenám pod hranicí 56 EUR/MWh, což je zcela konkurenceschopné. Během letošního roku začne 100 mil od pobřeží severovýchodní Anglie dodávat za tuto cenu elektřinu do sítě větrná farma Dogger Bank, kterou tvoří obří turbíny Haliade X společnosti General Electric s jednotkovým výkonem 13 MW. Farma jich bude mít 300 a každá se bude tyčit 260 metrů nad hladinu moře.

Předpoklad, že větší větrné turbíny budou vyrábět levnější energii, potvrzují i vědci z energetického institutu na Durhamské univerzitě ve Velké Británii. Turbíny samotné by se podle nich mohly teoreticky zvětšovat ještě více, protože platí, že větší lopatka získá energii z větru na větší ploše, což generuje více elektřiny. Existuje ale řada omezení, která zatím čekají na technické řešení. Problémem je například to, že větší turbíny s delšími lopatkami se musí otáčet pomaleji. Dlouhé čepele jsou ale zároveň pružnější a je stále těžší zajistit, aby lopatky za extrémních větrných podmínek nenarazily do věže turbíny. Limitující jsou také síly působící na turbínu, což vývojáři řeší zvýšením hmotnosti, a tím pádem i zvýšením nákladů. V určitém bodě se tak výroba stává nerentabilní. Další omezení spočívají v tom, že na světě je v současnosti jen velmi málo míst s obrovskými přístavy, plavidly a jeřáby, které mohou bezpečně a spolehlivě operovat daleko od pobřeží.

Přes tyto problémy budou podle očekávání Mezinárodní energetické agentury náklady na jednotku výkonu u větrných elektráren dále klesat a množství energie vyrobené větrem poroste. V roce 2021 vzrostla výroba elektřiny z větru o rekordních 273 TWh, což byl o 55 % vyšší růst než v roce 2020 a současně nejvyšší růst výroby ze všech obnovitelných energetických technologií. Světovým lídrem v oboru je stále Čína, která vede v instalované kapacitě větrné energie na pevnině i na moři. Podle údajů Národního úřadu pro energetiku má Čína přibližně 26 GW výkonu v pobřežních větrných elektrárnách, tedy skoro polovinu z celosvětové instalované pobřežní kapacity. Za Čínou s odstupem následují USA, kde od roku 2021 roste větrná kapacita tempem přes 11 % za rok. Třetí je Německo, které chce do roku 2035 dosáhnout na 110 GW na pevnině a 30 GW na moři. (9.3.2023)