Najwyższy na świecie turbin wiatrowy został już ukończony: ma 365 metrów wysokości i może naładować 1200 samochodów elektrycznych dziennie.

Najwyższy na świecie turbin wiatrowy osiągnął już swoją ostateczną wysokość w Niemczech. Ogromna konstrukcja wzniesiona w Schipkau, w regionie Łużyc, sięga 365 metrów – wartość ta plasuje ją zaledwie kilka metrów od wieży telewizyjnej w Berlinie. Ale poza rekordem wysokości, tym naprawdę interesującym w tym projekcie jest to, co dzieje się na wysokości 300 metrów nad ziemią.

Idea GICON polega na wykorzystaniu warunków wiatrowych, które do tej pory były praktycznie poza zasięgiem konwencjonalnych turbin wiatrowych naziemnych. Na takiej wysokości wiatr jest silniejszy, a przede wszystkim bardziej stały, co może umożliwić wytworzenie większej ilości energii elektrycznej przy użyciu wirnika o rozmiarach podobnych do tych w innych, znacznie niższych instalacjach.

Projekt właśnie przezwyciężył jeden z ostatnich dużych przeszkód. System teleskopowy, który jest częścią konstrukcji, umożliwił podniesienie wewnętrznej części do jej ostatecznej pozycji, dzięki czemu całkowita wysokość instalacji osiągnęła 365 metrów. Uruchomienie planowane jest na listopad, po zakończeniu prac końcowych.

Aerator zdolny do wytwarzania energii elektrycznej dla ponad 1 200 samochodów dziennie

Budowa Schipkau nie przypomina zbytnio tradycyjnego obrazu turbin wiatrowej. Zamiast używać ogromnej, konwencjonalnej wieży, GICON opracował stalową konstrukcję siatkową z systemem teleskopowym, który umożliwia zamontowanie turbiny na znacznie większej wysokości.

Instalacja osiąga wysokość masztu 300 metrów i wykorzystuje wirnik o średnicy około 126 metrów. U góry znajduje się turbina VENSYS o mocy 3,8 MW, co odpowiada około 5.167 KM – moc, która na papierze może wydawać się skromna w porównaniu z niektórymi obecnymi dużymi turbinami wiatrowymi, ale tutaj nabiera innego znaczenia ze względu na wysokość, na której pracuje.

Faktycznie, jednym z celów projektu jest pokazanie, że znaczne zwiększenie rozmiaru turbiny może poprawić wydajność instalacji bez konieczności proporcjonalnego powiększania rozmiaru wirnika. GICON zapewnia, że przy tym samym średnicy wirnika ich technologia może osiągnąć mniej więcej dwukrotnie większą produkcję energii elektrycznej niż konwencjonalna turbina wiatrowa umieszczona na mniejszej wysokości, chociaż ostateczny wynik zależy od konkretnych warunków każdego miejsca instalacji.

Oto jeden z najciekawszych danych pomagających zrozumieć skalę tego projektu. GICON szacuje, że turbina o mocy 3,8 MW zainstalowana w tym prototypie może wyprodukować co najmniej 18 milionów kWh rocznie, czyli około 18 GWh. Sama firma oblicza, że ta ilość wystarczyłaby na pokrycie rocznego zużycia energii około 6.000 gospodarstw domowych.

Gdy przenieśmy się do tematu samochodów elektrycznych, ta liczba również jest imponująca. Gdyby cała ta energia elektryczna mogła być wykorzystywana wyłącznie do ładowania samochodów z baterią o pojemności 40 kWh, to 18 GWh rocznie umożliwiłoby dokonanie około 450.000 pełnych ładowań rocznie. Oznacza to średnio około 1.233 samochodów dziennie, z których każdy otrzymuje 40 kWh.

Oczywiście chodzi tu o ekwiwalent energetyczny, a nie o rzeczywistą zdolność infrastruktury ładowania. Należałoby wziąć pod uwagę straty podczas transportu, konwersji i ładowania, a także fakt, że wyprodukowana energia elektryczna nie musi być przechowywana w celu późniejszego dostarczenia do samochodów. Mimo to pomaga to pokazać skalę produkcji pojedynczej instalacji.

Istnieje jeszcze jedna liczba, która może wprowadzać w błąd. W ostatnich miesiącach GICON mówił o 30–33 GWh rocznie i około 7.500 gospodarstwach domowych, ale ta prognoza odnosi się do przyszłych turbin wiatrowych o mocy co najmniej 8 MW zainstalowanych przy użyciu tej technologii wysokich wież. Nie jest to produkcja przewidziana dla prototypu z Schipkau z turbiną o mocy 3,8 MW.

Gdyby w przyszłości udało się osiągnąć te 30–33 GWh dzięki takiej instalacji, liczba pełnych ładowań samochodów elektrycznych z bateriami o pojemności 40 kWh wyniosłaby około 750.000–825.000 rocznie, co odpowiada od 2.055 do 2.260 samochodom dziennie. Są to liczby teoretyczne, ale pokazują, dlaczego GICON uważa, że ta technologia może mieć dalszy rozwój poza tym pierwszym prototypem.

Kolejnym ważnym aspektem jest możliwość lepszego wykorzystania terenów, na których konwencjonalne turbinie wiatrowe nie osiągają szczególnie wysokich efektywności. Na wysokości 300 metrów wiatr zazwyczaj ma inne warunki niż ten blisko ziemi i może być bardziej stały. Firma proponuje nawet integrację tych turbin wiatrowych z już istniejącymi parkami wiatrowymi, wykorzystując drugą wysokość w celu zwiększenia produkcji bez konieczności zajmowania dużych dodatkowych powierzchni.

Konstrukcja nie została również zaprojektowana wyłącznie z myślą o tym pierwszym egzemplarzu. GICON wyjaśnia, że zastosowano komponenty dostępne na rynku oraz konstrukcję zaprojektowaną tak, aby później móc przenieść ten koncepcję na produkcję seryjną. Projekt wymaga użycia ponad 2.000 ton stali i składa się z około 22.000 elementów, co daje pojęcie o złożoności wzniesienia turbiny na tak dużą wysokość.

Rekord jest zatem niemal najmniej interesującą częścią projektu. To, że wiatrak może osiągnąć 365 metrów, już przyciąga uwagę, ale prawdziwym celem jest pokazanie, że wiatr panujący na takich wysokościach może stać się dodatkowym źródłem odnawialnej energii elektrycznej o wystarczająco wysokiej produkcji, aby usprawiedliwić złożoność konstrukcji.

Instalacja w Schipkau nadal musi to udowodnić w praktyce. Uruchomienie planowane na listopad będzie okazją, by na miejscu sprawdzić, w jakim stopniu warunki wiatrowe na wysokości 300 metrów pozwalają spełnić założenia. Jeśli wyniki będą pomyślne, kolejnym krokiem będzie coś znacznie ważniejszego niż ten rekord – przeniesienie tej technologii do instalacji o większej mocy i wydajności.

I w tym miejscu pojawia się porównanie z samochodami elektrycznymi. Przewidziane 18 GWh rocznie dla tego pierwszego turbin wiatrowych odpowiada, teoretycznie, pełnemu naładowaniu około 1.233 samochodów z bateriami o pojemności 40 kWh każdego dnia przez cały rok. Przyszła instalacja o mocy 30–33 GWh podniosłaby tę liczbę powyżej 2.000 samochodów dziennie. Energia nie pojawia się z niczego, ale możliwość wytworzenia większej ilości prądu na tej samej dostępnej powierzchni może stać się jednym z kluczy do dalszego zwiększania produkcji energii odnawialnej.