Prodloužení životnosti větrných turbín

Příprava odborné analýzy pro další provoz větrné turbíny je rozdělena na tři podrobné části. Na základě výsledků provedených analýz je vypracována hodnotící zpráva. V případě potřeby lze analyzovat více turbín na jednom místě společně a výsledky prezentovat v kombinované hodnotící zprávě.

1. Praktická část: Inspekce turbíny
   
   V praktické části je zkontrolován a zaznamenán aktuální technický stav větrné turbíny. Tato inspekce provedená na místě odborným inženýrem se používá jako základ pro určení, zda je stav turbíny dostatečný k tomu, aby umožnil další provoz po dobu její projektované životnosti. Často se objevují praskliny, uvolněné šrouby a další problémy spojené s jednotlivými součástmi. Některé typy turbín mají dobře známé konstrukční problémy, které jsou navíc zohledňovány při inspekcích na místě.
   
   Kritickými faktory pro potenciální pokračování provozu jsou stav komponentů v hlavním zátěžovém kanálu, např. základy, věž, nosič stroje a náboj, ale také ostatní prvky nosné konstrukce a listy rotoru. Během inspekcí se navíc kontrolují všechny ostatní části a součásti důležité z hlediska bezpečnosti, např. systém ochrany před bleskem (LPS), pohony natáčení listů rotoru (u starších turbín) a elektrické či elektronické systémy.
   
   Dobře udržovaná větrná turbína obvykle nevykazuje vážné problémy. Pokud jsou však zjištěny vážné problémy, které mají přímý dopad na kompaktnost konstrukce větrné turbíny, doporučuje se okamžité odstavení provozu větrné turbíny, aby byla chráněna jak samotná větrná turbína, tak okolní infrastruktura a obyvatelstvo. Inspekce často odhalí drobné problémy nebo poškození, které lze snadno napravit jednoduchými úkony údržby. Na samotné turbíně by se mohlo jednat o poškození způsobené povětrnostními vlivy nebo korozí, případně o poškozenou povrchovou úpravu nebo opotřebené kabely. U listů rotoru jsou běžné malé praskliny nebo povrchové důlky.
   
   
2. Povětrnostní podmínky: Stanovení povětrnostních podmínek v lokalitě
   
   Podrobná znalost povětrnostních podmínek v lokalitě pro celou dobu životnosti turbíny je nezbytným základem pro přesný odhad zatížení turbíny a zbývajících rezerv. V tomto procesu se vyhodnotí údaje o větru specifické pro danou lokalitu a provozní údaje (údaje SCADA) větrné turbíny a zkontroluje se dokumentace turbíny. To umožňuje sledovat průměrnou rychlost větru, extrémní povětrnostní situace a intenzitu turbulencí po celou dobu životnosti turbíny. Tyto podrobné údaje se následně použijí k výpočtu zatížení větrné turbíny po dobu životnosti ve třetí, analytické části.
   
   
3. Analytická část: Výpočet zatížení turbíny a rezerv jednotlivých součástí
   
   Informace shromážděné o povětrnostních podmínkách v lokalitě tvoří základ pro závěrečnou analytickou část a výpočty v odborné analýze pro další provoz. Tyto výpočty, které se vztahují k simulacím zatížení, berou v úvahu požadavky normy IEC 61400-1 (a v případě potřeby také DIBt: 2012 a dalších), jakož i původní konstrukční podmínky. Výslednou časovou řadu lze shrnout a poskytnout zatížení ekvivalentní poškození (DEL) pro všechny relevantní díly a součásti. Na základě těchto hodnot se vypočítá doba nepřetržitého provozu, přičemž se zohlední úroveň zatížení za návrhových podmínek pro příslušné součásti hlavního zátěžového kanálu.

Při vypracování odborné analýzy dalšího provozu a hodnotící zprávy je v rámci typového osvědčení kromě hodnotících zpráv brán zřetel také na různé údaje o provozu a produkci (energie) větrné turbíny. Proces analýzy dále zohledňuje veškerou dokumentaci týkající se stavby, uvedení do provozu a schválení provozu větrné turbíny spolu s jejími podmínkami a požadavky, jakož i zprávy o údržbě, opravách a inspekcích.

Uvedené dokumenty a údaje může poskytnout pouze provozovatel a vlastník větrné turbíny. Aby byl zajištěn efektivní pracovní postup, měly by být tyto informace poskytnuty před zahájením hodnocení. Pokud budou vyžadovány další dokumenty, naši odborníci si je vyžádají v průběhu hodnocení. Pokud údaje nebo dokumenty nejsou k dispozici, TÜV SÜD se pokusí najít spolehlivá alternativní řešení a přístupy k objasnění příslušných oblastí, aby bylo možné vydat hodnotící zprávu pro další provoz.

Když se větrná turbína dostane do období pokračujícího provozu, obvykle již pro ni neplatí režimy pravidelných plateb zavedené vládami a úřady po celém světě. Termín opuštění platebního režimu se často, ale ne vždy, shoduje s (běžnou) 20letou konstrukční životností větrné turbíny. Některé novější turbíny mají delší konstrukční životnost a některá národní schémata pro obnovitelnou energie nezaručují platby po dobu 20 let. Některé větrné parky mohou dokonce spadat mimo jakékoli národní schéma, protože pro ně byla uzavřena dohoda o prodeji nebo zde platí jiná situace.

Za předpokladu velmi běžné situace, kdy větrná turbína opustila národní platební schéma a kdy vypršela životnost konstrukce, je třeba velmi často vyrobenou energii prodat za aktuálně platné tržní ceny. Původních cen za kWh v době montáže a uvedení turbíny do provozu již obvykle není možné dosáhnout. Opatření k udržení optimalizované ceny energie během výroby (např. provoz turbíny pouze tehdy, když jsou garantovány vysoké ceny energie) jsou možná, ale vyžadují podporu vybraného provozovatele sítě a prodejce energie.

Kromě úsilí vynaloženého na odbornou analýzu pokračujícího provozu mohou být pro turbínu vyžadovány další úkony, např. výměna součástí (buď okamžitě, nebo po několika letech provozu).

I když je ekonomická situace provozu turbíny v období pokračujícího provozu charakterizována snižováním příjmů a výnosů, stále může existovat identifikovatelná potenciální úspora. Jedná se hlavně o úspory spojené s nájemným (např. když se smlouvy o pronájmu prodlouží, může být proveditelné variabilní nájemné související s výdělky, které by šetřilo nájemné v dalších provozních obdobích a potenciálně by pronajímateli nabídlo pozdější možnost zvýšení nájemného, pokud by byla možná přestavba na výkonnější turbíny). Pojistné platby, jakož i údržba a další poskytování služeb by mohly nabídnout další potenciál úspor – za předpokladu, že by žádná z možností při demontáži turbíny nevytvářela další výdělky.

Míru, do jaké má pokračující provoz větrné turbíny smysl a do jaké je ekonomicky životaschopný, je nutné posuzovat případ od případu. Kromě čistě ekonomických aspektů to také záleží na očekáváních majitele a provozovatele ohledně příjmu. Dalším lákadlem pro některé provozovatele by mohlo být zabezpečení místa pro přestavbu (na základě změněné právní situace v budoucnu), přičemž by stávající turbína měla původně fungovat se sníženým příjmem a později by měla být nahrazena mnohem větší turbínou.

Pokud se provozovatel rozhodne nepokračovat v provozu větrné turbíny z ekonomických důvodů, poslední alternativou k demontáži je prodej turbíny jinému provozovateli specializujícímu se na pokračující provoz.

Pro mnoho starších větrných turbín mohou finanční aspekty znamenat ukončení provozu a demontáž. Služby společnosti TÜV SÜD mohou pomoci prodloužit životnost vaší větrné turbíny a zajistit její dostupnost jako obnovitelného zdroje energie. Zeptejte se našich odborníků na podrobnosti.

Rozhodnutí o tom, která z těchto čtyř možností je pro kterého provozovatele a kterou turbínu na kterém místě vhodná, musí být založeno na podrobné analýze. Bez ohledu na výběr varianty vás TÜV SÜD bude podporovat v průběhu celého životního cyklu a v každé fázi provozu větrné turbíny.

Pokračování v provozu a související potřeba uzavírání nových smluv a řešení dalších problémů vyžadujících objasnění se na první pohled může zdát jako enormní úsilí. Tato možnost však ve skutečnosti často vyžaduje nejmenší úsilí a nejmenší změny: turbína zůstává nadále v provozu a počet zúčastněných stran (úřady, pojišťovny atd.) je ve srovnání s ostatními možnostmi stále nízký.

Při prodeji turbíny je často také nutná odborná analýza pro další provoz. Dále je nezbytné provést podrobnou kontrolu náležité péče. Budete-li si to přát, můžeme vám nabídnout své služby i v tomto směru.

Pokud zvolíte demontáž turbíny, bude třeba upřesnit mnoho dalších věcí a navíc bude nezbytné využít těžkou techniku.

Při repoweringu jsou staré turbíny nahrazovány nižším počtem novějších turbín se zvýšeným jmenovitým výkonem a účinností. To obvykle vede k větší výšce náboje a průměru rotoru. Ve výsledku je tak obvykle možné zvýšení roční produkce energie ve větrném parku. Práce na demontáži probíhá často souběžně s plánováním a přípravou vztyčení nových turbín, což někdy vede k individuálním synergickým účinkům. Výměna jedné turbíny za větší s vyšší roční produkcí energie a vyšší účinností je často rozumná a proveditelná. Vzhledem k politické situaci v mnoha zemích po celém světě nelze v současné době u mnoha větrných parků realizovat nákladově efektivní repowering. S ohledem na probíhající místní politickou debatu by stálo za zvážení pokračovat v provozu větrné turbíny nebo větrného parku – i když je jen mírně ekonomicky životaschopný – s nadějí na změny politické situace v blízké budoucnosti.

Ve výše popsaných situacích by mohla vyvstat otázka, jaké základní mezní podmínky je třeba splnit, aby se pokračující provoz větrné turbíny stal životaschopnou alternativou.

Stručně řečeno může být pokračující provoz větrné turbíny v zásadě proveditelný, pokud

   - je k dispozici pozitivní zpráva s hodnocením pro další provoz,

   - pokračující provoz je ekonomicky životaschopný,

   - neexistují žádné protichůdné právní zájmy,

   - přestavba není možná nebo ekonomicky životaschopná.

Pokračující provoz je s největší pravděpodobností možný, když větrná turbína

   - nečelila žádným extrémním událostem (silné hurikány, „bouře století“),

   - se nachází ve větrném parku s >5D v hlavním směru větru,

   - procházela pravidelným servisem a údržbou spolu s příslušnými opravnými
     opatřeními a opravami,

   - byla pravidelně kontrolována v rámci pravidelných inspekcí a poslední zpráva o inspekci
     nevykazuje žádné vážné poruchy (hlášení v 18. nebo 19. roce provozu).