6% рост годовой энергопроизводства с GFRP заднекраевыми спойлерами для лопастей ветряков

Ветроэнергетический стартап evoblade, спин-офф Института аэрокосмических технологий (IAT) Университета прикладных наук Бремен (Германия), разработал композитный ретрофитный заднекраевой спойлер для роторных лопастей с помощью Deutsche Windtechnik AG (Бремен) и Wirtschaftsförderung Bremen. Результаты бокового тестирования и оптимизации EvoFlap теперь подтверждают, что установка спойлера может улучшить аэродинамический поток в зоне корня лопасти, что ведет к улучшению эффективности и производительности ветряка.

«Роторные лопасти имеют значительное влияние на техническую и экономическую производительность ветряка», — говорит д-р инж. Фрэнк Кортенштедде, основатель и CEO evoblade. «Разрабатывая и оптимизируя ретрофитный потоковый элемент, мы хотели достичь технического и экономического улучшения свойств существующих систем, использующего прогресс в техническом понимании».

EvoFlap может адаптироваться к разным типам роторных лопастей. Тип турбины NEG Micon NM 82 с номинальной мощностью 1,5 МВт и длиной лопасти 40 м выбран как базовая система для оптимизации. Насадной спойлер, составленный из композитного стекловолокно-усиленного полимера (GFRP) сэндвич-конструкции, имеет общую длину 10 м, разделенную на семь сегментов для сборки непосредственно на установленной роторной лопасти.

«Лопасть не должна сниматься с втулки для установки EvoFlap, что уменьшает объем работ и затраты», — подчеркивает Фрэнк Кортенштедде. «Также структура лопасти не повреждается склеиванием сегментов на неё, и EvoFlap гармонично вписывается в дизайн лопасти». Для валидации годового энерговыхода компания ROMO Wind (Айнзедельн, Швейцария) была заказана для независимого мониторинга производительности с технологией iSpin спиннер-анемометра, измеряющей скорость ветра перед турбиной для прямых и невиновных данных. Помимо тестовой системы, вторая (смежная) турбина того же типа была оснащена iSpin технологией как референсная система.

Результаты бокового исследования, проходившего с августа 2015 по март 2019, подтвердили увеличение годовой энергопроизводства (AEP), предсказанное симуляционными данными. Недавние результаты также показывают 6% увеличение AEP при средней годовой скорости ветра 7 м/с. Помимо увеличения доходности, было показано, что EvoFlap также увеличивает изгибную и торсионную прочность роторной лопасти, улучшая общий срок службы лопасти.

«В зависимости от срока службы EvoFlap, возможно продление на 1,2–2,6 года сверх максимального срока службы 20 лет», — объясняет Фрэнк Кортенштедде. «Очень высокий уровень технологического переноса достигнут. Ретровит таких крупномасштабных потоковых элементов сейчас абсолютное исключение. Тем не менее, этот исследовательский проект показывает значительный позитивный потенциал».

По словам evoblade и партнеров, EvoFlap теоретически может устанавливаться на все ветряки, имеющие тонкий дизайн в зоне корня лопасти. Однако, хотя потоковый элемент подходит как ретрофит-решение, он должен адаптироваться к индивидуальным характеристикам соответствующего типа лопасти.

«Даже если ретрофит потоковых элементов не всегда опция, и начальный дизайн и особенности турбин зависят от системных производителей, мы всё равно очень рады участвовать и поддерживать исследовательские проекты вроде этого, смотрящие на технологии будущего», — добавляет Матиас Брандт, директор Deutsche Windtechnik AG. «Результаты движутся в правильном направлении и помогают всей отрасли!»