Tysiące odbiorców bez prądu przez wichury, a jak radzą sobie z nimi wiatraki?

Tysiące odbiorców bez prądu przez wichury, a jak radzą sobie z nimi wiatraki?

Nadchodzi okres huraganów i orkanów nad Północną Ameryką i Europą. Wiatr dochodzący nawet do 100 km/h w ostatnich godzinach odciął od prądu tysiące osób w Polsce. W Ameryce huragan Dorian osiągający w porywach 250 km/h zdewastował Bahamy. A jak radzą sobie z takimi warunkami elektrownie wiatrowe? Sprawdziliśmy.

Wichury są koszmarem dla spółek dystrybucyjnych. Przykładem był front burzowy, który przeszedł nad zachodnią i północną Polską w nocy z 11 na 12 sierpnia 2017 roku. Oprócz śmierci sześciu osób (w tym dwóch harcerek z obozu ZHR) spowodował on niespotykane dotąd szkody w sieci przesyłowej i dystrybucyjnej. W krytycznym momencie pozbawionych prądu było 440 tysięcy odbiorców. W wielu miejscach odbudowa sieci elektrycznej zajęła 2-3 dni. Największe szkody wystąpiły w okolicach Gniezna, Wrześni i Rytla. Lasy Państwowe odnotowały straty na obszarze 67 878 ha, czyli większym od miasta Warszawy. Powalone zostały drzewa o łącznej objętości 8,44 mln m3.

Podobne żniwo potrafią zebrać także jesienne huragany i orkany szalejące nad północnym Atlantykiem i dochodzące także z wciąż dużą siłą do Polski, czego przykładem są ostatnie wichury nad naszym krajem.

Kto sieje wiatraki ...

Tymczasem coraz częściej zaprzęgamy wiatr do produkcji prądu. Najwięcej turbin powstało w latach 2010-16, jeszcze przed spadkiem cen zielonych certyfikatów i uchwaleniem tzw. zasady 10H. Montowane wtedy turbiny są mniejsze od nowoczesnych urządzeń - mają moc 2-3 MW i całkowitą wysokość 140-200 metrów. Najwięcej wiatraków ustawiono w pasie nadmorskim, na szczytach wzgórz i w innych miejscach, w których można liczyć na najsilniejszy wiatr.

Dzięki wprowadzeniu systemu aukcyjnego od 2019 roku spodziewane są nowe inwestycje. W listopadowej aukcji zakontraktowano nowe elektrownie o mocy 1,1 GW, a w tym roku spodziewane są rozstrzygnięcia aukcji na kolejne 2,5 GW. Rola wiatraków w systemie energetycznym będzie rosnąć, szczególnie że nowe farmy projektowane są pod kątem wysokiego współczynnika wykorzystania mocy.

Czytaj także: Coraz większe farmy wiatrowe w Polsce

... ten zbiera burzę

Wprowadzanie OZE zachodzi równolegle z adaptacją do zmian klimatu. Mało która branża odczuwa je równie mocno jak energetyka. Letnie upały podnoszą zapotrzebowanie na prąd, a susza i wysokie temperatury obniżają moc elektrowni cieplnych. W chwilach największego zapotrzebowania zazwyczaj nie ma wiatru, a gdy ten się pojawia, uderza z ogromną mocą. Nic dziwnego - gazy cieplarniane zatrzymują energię przy powierzchni Ziemi. W parny letni dzień każdy kilometr sześcienny powietrza zawiera od 300 do nawet 1000 MWh energii potencjalnej dostępnej dla burz.

Projektowa prędkość wiatru – nawet 250 km/h

Potrzeba projektowania wiatraków na ekstremalne wichury została przewidziana przez Międzynarodową Komisją Elektrotechniczną (IEC), której członkiem jest Polski Komitet Normalizacyjny. W publikowanych od 2001 standardach turbiny są klasyfikowane według odporności na maksymalne podmuchy wiatru. Najniższa, IV klasa jest projektowana pod podmuchy  o prędkości 152 km/h. Dokładnie taki rekordowy poryw zmierzono dwa lata temu na stacji pogodowej w Elblągu. W Polsce silniejsze wiatry mierzone są tylko w górach (m.in. na stacjach pomiarowych na Śnieżce i na Kasprowym Wierchu). Większość turbin wiatrowych może przetrwać znacznie silniejszy wiatr – od 190 km/h do ponad 250 km/h.

Farmy Margonin i Gołańcza przetrwały nawałnicę z 2017 roku

Jak dotąd polskie wiatraki zdają egzamin bardzo dobrze. Najbliżej epicentrum huraganu sprzed dwóch lat znajdowały się farmy wiatrowe Margonin i Pawłowo-Gołańcz zarządzane przez EDP Renewables. Jak potwierdzili w rozmowie z portalem WysokieNapiecie.pl przedstawiciele spółki, żadna z farm nie odnotowała istotnych szkód. Również w tym roku nie ma doniesień o większych stratach spowodowanych przez burze i orkany.

Wiatraki na świecie – wyzwania projektowe

Prawdziwym poligonem doświadczalnym dla projektantów są wybrzeża narażone na cyklony tropikalne. We wrześniu 2017 roku potężny huragan Maria uderzył w wybrzeża Portoryko przynosząc wiatr o prędkości przekraczajacej 250 km/h. Znajdująca się bezpośrednio na drodze żywiołu elektrownia Punta Lima została poważnie zniszczona (wszystkie 13 wiatraków przewróciło się lub straciło łopaty), jednak położona nieco dalej na południe farma Santa Isabel nie odniosła już żadnych poważniejszych uszkodzeń. Największa elektrownia wiatrowa Karaibów została wystawiona na wiatr sięgający w porywach 160-180 km/h, lecz wszystkie 44 turbiny wytrzymały jego napór.

Czytaj także: Czy katastrofalne burze zachęcą do wsparcia magazynów energii?

Znacznie gorzej huragan zniosła sieć przesyłowa Portoryko – dwa i pół miesiąca po huraganie wciąż ponad milion ludzi (1/3 populacji wyspy) nie miało zasilania. Podobne doświadczenia przyniósł huragan Harvey w Teksasie – farmy wiatrowe na jego drodze przetrwały bez większych strat, a jedyna która została wyłączona z produkcji (Papalote Creek) ucierpiała wskutek utraty połaczenia z siecią.

Wiatraki są odporne na polskie wichury

Energetyka wiatrowa udowodniła, że jest w stanie dostosować się do różnych warunków pogodowych. Turbiny stawiane w naszym kraju przeważnie należą do kategorii IEC III, czyli mają długie łopaty dostosowane do łapania niezbyt silnego wiatru panującego nad naszym krajem przez większą część roku. Jednocześnie jednak są zaprojektowane na przetrwanie bardzo silnych podmuchów – znacznie powyżej mocy występujących w kraju orkanów i burz. Mogłoby im zagrozić jedynie bezpośrednie zetknięcie z trąbą powietrzną, te są jednak wciąż bardzo rzadkie.

Czytaj także: Polska największą wiatrakową budową środkowej Europy

Podstawowym problemem energetyków jest kruchość linii przesyłowych i dystrybucyjnych – to one najczęściej cierpią w wyniku burz i wichur. Najwięcej problemów z dostarczeniem prądu występuje pod koniec jego drogi do konsumenta.

Zielone technologie rozwija

Technologie dostarcza

Zobacz także...

Komentarze

Patronat honorowy

Partnerzy portalu

PSE