Újabban víz alatti robotok pásztázzák sérülések után kutatva a tengerben álló szélerőműfarm turbináinak alapjait, a levegőben pedig drónok kémlelik a szélturbinák lapátjait. Mindezek a módszerek a farm működési költségeinek csökkentéséhez, a szélerőművek élettartamának meghosszabbításához és így a termelt áram árának leszorításához segítenek hozzá. A Horizon, az EU kutatási és innovációs magazinja néhány uniós kutatással szemlélteti, miként csökkenhet a tiszta energiából termelt áram ára.

Forrás: Horizon

A szélenergia az Európai Unióban már 2020-ban a megújuló forrásokból származó elektromos áram harmadát tette ki és a tengeri szélfarmok az elkövetkezendő években ezen belül is egyre növekvő hányadát szolgáltatják a megtermelt szélenergiának. Dánia, amely a kezdetektől az egyik éllovasa volt a szélenergia iparnak, már 1991-ben üzembe helyezte az első tengeri szélerőműparkot és máig a kontinens vezető szélenergiahatalma.

A robotok révén 35 százalékkal hosszabb a szélparkok működési ideje

Ennek ellenére az ilyen létesítmények kétségtelenül még mindig drágák, ami emeli a tiszta energia költségeit. Eközben az ázsiai országok rohamosan növelik ez irányú befektetéseiket, így a versenyképesség megőrzése végett Európában innovatív lépésekre van szükség.

A szélparkok költségeinek 30 százaléka a működés ellenőrzésére és fenntartására fordítódik, s ez amiatt ilyen magas, mert eddig hajókkal kellett személyzetet küldeni a partmenti, vízben álló berendezések vizsgálatára, javítására. Az uniós támogatású Atlantis projekt ezt a feladatot robotokra szeretné hárítani. Az eddig tesztelt robotok – többféle technológia (különböző képalkotási módszerek, valamint szonár) kombinációjával a víz alatt, a vízen és a levegőben is képesek ezt a munkát elvégezni. Az infravörös képalkotás például kiválónak bizonyult a lapátok mikrorepedéseinek felismerésére. A projekt eddigi eredményei alapján a robottechnológia révén a szélerőműparkok működési ideje mintegy 35 százalékkal tolható ki.

A költségek mellett van azonban néhány biztonsági szempont is. A tengeren nem kockázatmentes, ha hajókról alámerülő búvárok vizsgálják a turbina platformok alapjait, horgonypontjait. A hajókról pedig csak 1,5 méternél kisebb hullámoknál biztonságos a karbantartók átjutása a platformokra. Robotok bevetésével ez akár kétméteres hullámoknál is elvégezhető. Telente legtöbbször ez a munka teljességgel kivitelezhetetlen, s a feladatok elvégzésével meg kell várni a jobb idők tavaszi beköszöntét.

Visszalopják a lapátok mögötti szelet is

S ha több mint egy hónap a várakozási idő, az üzemeltetőnek addig le kell állítania az érintett szélturbinát. Robottechnológiával az esetleges leállítás ideje jelentősen lerövidíthető. A projekt kutatói mindezeket egy, az észak portugáliai partoktól 20 kilométer távolságban lévő szélerőműparknál tesztelik.

A szélenergia költségeinek csökkentésére létrehozott másik uniós kutatási projekt, a hat tagország közreműködésével nemrégiben véget ért FarmConners egy széleskörben használható WFC nevű technológia létrehozásával segítheti minden szélfarm üzemeltetőjét.

Ha fúj a szél, a turbinák energiát vonnak ki belőle. Jól ismert jelenség, hogy a turbinalapátok mögötti széláramlásnak kisebb az energiája. Mivel az áramlási és így az energetikai eloszlás a turbinalapátokon és a tornyon nem egyenletes, egyes turbináknak nagyobb az esélye a meghibásodásra, mint másoknak. A WFC technológia kiegyensúlyozza az energiát az egyes turbinák között. A megoldáshoz az egyes lapátokat a széllel épp szemben lévő iránytól kissé elforgatják, de ha kell, megváltoztatják a turbinák dőlésszögét és a forgás sebességét is. Ugyan ez a változás valamelyest csökkenti a befogható szél energiáját, ám így a turbinalapátok mögé került széláramlat energiája is jobban kiaknázható.

Összehangoltan a fogadó hálózat terhelése is csökkenhet

A WFC technológia nemcsak csökkenti az turbinák elhasználódását és a fenntartási költségeket, azzal is gazdaságosabbá teszi a szélfarmokat, hogy megkönnyíti a kinyert elektromos energia áramhálózatokba táplálását. Köztudott, hogy a termelt szélenergia egyenetlenül termelődik és ez a jelentős különbség néha megterheli a villamos hálózatokat. A turbinák összehangolt működésével azonban a különbségek kiegyenlíthetők és így a hálózat terhelése is csökkenthető. Kutatások szerint a szélturbinák koordinált működésével az EU összes szélerőmű parkjának teljesítménye javulhatna. A különbség egy 1,3 milliárd euróba kerülő 400 megawattos szélerőműfarm teljesítményével egyenértékű, s a WFC technológia átvételéhez csak a vezérlőszoftver frissítése kell.

Magyarországon egy tavaly nyár végi kormányzati bejelentés szerint 2023 végéig ismét zöld utat kaphatnak a szélenergia-szektorba irányuló befektetések, amelyeket sokáig nem engedélyeztek. Magyarországon eddig 326 megawattnyi szélerőmű épült meg, s az erőmű egységek átlagos élettartama 25 év körüli.