пятница, 10 марта 2017 г.

Большой набит лапшой

And if the bowl had been stronger,
My song would have been longer.
Mother Goose
Строительство GROWIAN, 1982 год.

Западная Германия подключилась ко всеобщей гонке за ветер наравне с прочими участниками, в конце семидесятых годов прошлого века. Проект по созданию ветрогенератора большой мощности был организован по обычной схеме: заказчиком выступает государство, научное руководство осуществляет госструктура (Федеральное министерство образования и научных исследований, Bundesministerium für Forschung und Technologie, BMFT), они нанимают в подрядчики частные компании. Генеральным подрядчиком немецкого проекта стала машиностроительная компания M.A.N., которая ещё с начала века выпускала грузовые автомобили. Нефтяной кризис прошёлся по ней так же, как по её датской "младшей сестре" "Нордтанку", так что у ней был прямой интерес к новой области промышленности. Финансировали же строительство и управляли им немецкие энергетические компании, что во многом предопределило результат, поскольку у энергетиков к тому времени создалась стойкая предрасположенность к атомным станциям. Проект получил поэтическое (в стиле немецкой романтики) название GROWIAN, что означает "Большая ветроэнергетическая установка" (GROße WIndenergieANlage).

Внутреннее устройство гондолы GROWIAN.
Из рекламного проспекта проекта.

Строительную площадку выбрали на севере Германии или, с географической точки зрения, на юге Ютландии, неподалёку от побережья. Ветряк заработал в октябре 1983 года, внешне он напоминал увеличенную копию StGW 34, но прежде небывалая мощность в 3 мегаватт потребовала внесения изменений в конструкцию. Как можно видеть на самой первой картинке поста, гондола крепилась на башне сверхоригинальным образом, не практиковавшемся ни до, ни после. Она была насажена на пустотелый стержень башни как мясо на шампур и могла ездить вверх и вниз по этой макаронине. Видя такие решения, поневоле начинаешь подозревать конструкторов в глумлении и непристойных намёках. Другое столь же изобретательное и несильно результативное нововведение нам уже знакомо по американскому опыту, это шарнирное крепление ветряного колеса, "качельки". Также были "усилены" лопасти; стеклопластик выполнял лишь роль внешней обшивки, формирующей аэродинамическую поверхность, несущим был стальной лонжерон.

Сечение лопасти GROWIAN.
Из рекламного проспекта фирмы.

Основные параметры ветроустановки получились следующие:

Ротор
  • Диаметр 100,4 метра
  • 2 лопасти, на "качельках"
  • вес каждой лопасти 28 тонн
  • треугольные в плане
  • аэродинамический профиль FX-77-W-series
  • скорость вращения 18,5±15% об/мин
  • регулировка угла атаки по всему размаху лопасти
  • угол конусности лопастей 9°
  • наклон оси ротора 10°
  • высота оси 100 метров
  • заветренное расположение (на корме гондолы)
Редуктор
  • двухступенчатый планетарный
  • передаточное отношение 81
  • параллельная конфигурация осей
Генератор
  • асинхронный переменного тока 50 Гц
  • 3000 кВт активной мощности
  • 1500±15% об/мин
  • 6300 В
Гондола
  • активное управление курсовым углом
  • сервопривод
Башня
  • пустотелый стальной цилиндр
  • высота 100 метров
  • общая масса с оборудованием 559 тонн
Рабочие характеристики
  • минимальная скорость ветра 5,4 м/с
  • номинальная скорость ветра 12 м/с
  • максимальная скорость ветра 24 м/с
  • полное время работы 420 часов
Расчётная кривая мощности.
Из рекламного проспекта проекта.
Проработал GROWIAN года три, точнее сказать сложно. Как видно из таблицы, чистое время работы составило всего 420 часов, т.е., менее 2% от общего. Уже через год примерно раздались голоса пощадить и умертвить бедняжку. Болело у него всё. В 1987 году на его месте был разбит новый ветропарк.

Устройство малого ветряка.
Из рекламы фирмы AEROMAN.
Помимо 3-мегаваттного ветряка, фирма AEROMAN, созданная MAN нарочно для ветроэнергетики, создала небольшие "ветропреобразователи" в рамках проекта KLEIWEK (Малый ветроэнергетический конвертер). По согласованию с правительством Греции, пять штук AEROMAN 11/20 (11 -- диаметр ротора в метрах, 20 -- мощность в киловаттах) сформировали ветропарк на острове Кифнос (Κύθνος), входящий в архипелаг Киклады, тот самый архипелаг, на котором впервые появились ветряные мельницы средиземноморского типа. История сделала круг. Парк на Кифносе начал свою работу в 1981 году. Тогда же и в следующем году два ветропреобразователя AEROMAN 11/11 появились в Индонезии на острове Ява, кроме того, ветряки установили на острове Роттнест (Rottnest) на западе Австралии, у города Девентер (Deventer) в Нидерландах, на острове Фемарн (Fehmarn) в Германии. Результаты их работы канули в лету, да они и не были никому нужны.

Свойства таких игрушечных вертушек уже были хорошо известны. Их имело бы смысл строить, чтобы обкатать на них технические решения, которые можно было бы потом использовать при создании ветряков средней мощности. На машинах средней мощности обкатать решения для больших машин, и только потом начать строительство большой машины, тут же маленькие строили параллельно с большим, что делало бессмысленным и то, и другое. И все всё понимали... Однако, электриков тоже можно понять; процесс создания промышленной ветроэнергетики занял бы неопределённо большое время, потребовал бы существенных финансовых затрат, а результат не был бы гарантирован. До сих пор, например, не имеет удовлетворительного практического решения проблема неравномерности выхода ветроэнергии. Электричество же Германии было нужно прямо сразу.

Волынку тянули до 1986 года, и вроде бы уже поставили крест на ветре и строительство атомных станций шло полным ходом (с 1980 по 1986 гг. мощности атомных станций в Германии увеличились втрое), но тут важный вклад в развитие альтернативных источников энергии внёс СССР, от которого подобного никак не ожидали. В апреле 1986 года произошла авария на Чернобыльской АЭС, после чего в Германии введение в строй новых атомных станций прекратилось, зато повысился интерес к ветру, история сделала ещё один круг. Но... деньги-то уже были бездарно потрачены, время потеряно. 10 лет, примерно. Никогда ещё мошенничество не приносило ничего хорошего. Не хотели создавать рабочий ветрогенератор, могли бы потратиться на повышение безопасности атомных станций, на разъяснение проблем, стоящих перед развитием ветроэнергетики, на борьбу с засухой в Сомали, наконец, а получилось как всегда: ни себе, ни людям.

Заброшенная стройка АЭС в Штендале (Stendal).


2 комментария:

kachur_donald комментирует...

к вопросу об... ээээ... езде гондолы по мачте.
в новостях с месяц назад слыхала о проекте разворота северных рек, то есть, прости, постройки ветропарков на севере нашей необъятной родины. и там обмолвились, будто бы для этих северных земель разработаны какие-то специальные мачты, которые сами себя поднимают (эх, курсив тут не умею ставить). бывают такие мачты в природе разве?

Ночной директор солнечных часов комментирует...

я не знаю, о чём это, а сделать можно много чего, было бы зачем.