Den Rekord brechen! 16-MW-Offshore-Windturbine „verwandelt Wind in Schätze“ mit einzigartigen Fähigkeiten

He Liang, ein Reporter von Science Times

Aufgrund der jüngsten Taifuns „Sura“ und „Haikui“ herrschten an der Küste Fujians mehrere Tage lang anhaltende starke Winde. Am 1. September erreichte die maximale Windgeschwindigkeit im Offshore-Windpark Three Gorges Fujian 23,56 Meter pro Sekunde. Die dort installierte weltweit erste 16-Megawatt-Offshore-Windkraftanlage ist nicht nur nicht „ausgefallen“, sondern erreichte einen 24-Stunden-Volllastbetrieb mit einer täglichen Stromerzeugung von 384.100 kWh und stellte damit einen neuen Weltrekord auf!

Wie schafft es dieser „Riese“ mit einer Radnabenhöhe von 152 Metern und einer Windangriffsfläche von etwa sieben Standard-Fußballfeldern, angesichts der verheerenden Auswirkungen von Taifunen nicht nur Wind und Wellen standzuhalten, sondern auch auf dem Wind zu reiten und ihn in einen Schatz zu verwandeln? Wang Jianbo, Leiter der Strombetriebsabteilung der Pingtan Strait Power Generation Co., Ltd., erklärte Reportern, dass die 16-Megawatt-Offshore-Windturbine sowohl hinsichtlich ihrer Hardware als auch ihrer Software über die erforderlichen Windresistenzfähigkeiten gegenüber einem Taifun verfüge.

„Was die Hardware betrifft, hat das Forschungs- und Entwicklungsteam zu Beginn der Konstruktion maßgeschneiderte, taifunresistente Designs für die extralangen Rotorblätter der 16-Megawatt-Offshore-Windkraftanlage hinsichtlich Festigkeit, Form und Kraft entwickelt.“ Wang Jianbo stellte vor, dass die Windturbinenblätter mit nach hinten gepfeiltem Design eine schlanke Blattform verwenden, um die Windlast zu reduzieren, und dann den Biege-Torsions-Kopplungseffekt der extralangen, flexiblen Blätter nutzen, um die Windkraft auf den Blättern effektiv zu entlasten. Darüber hinaus besteht der Hauptträger des Rotorblatts der 16-MW-Offshore-Windkraftanlage aus Kohlefasermaterial, das zehnmal stärker ist als Stahl. Dadurch kann das Gewicht um 20 % reduziert und gleichzeitig die Festigkeit der Klinge erhöht werden. Daher kann eine 16-Megawatt-Offshore-Windturbine einer maximalen momentanen Windgeschwindigkeit von 75 Metern pro Sekunde standhalten und übertrifft damit die Windgeschwindigkeit von 51 Metern pro Sekunde eines Supertaifuns der Kategorie 16 bei weitem.

„Softwareseitig hat das Betriebs- und Wartungsteam speziell für Offshore-Windkraftanlagen eine Taifun-Resistenzstrategie entwickelt.“ Wang Jianbo sagte, dass die Einheit nach Erhalt des vom Überwachungssystem ausgegebenen Befehls für den Taifun-Steuerungsmodus automatisch in den Taifun-Modus wechselt. Wenn zu diesem Zeitpunkt die durchschnittliche Windgeschwindigkeit für 10 Minuten weniger als 25 Meter pro Sekunde beträgt, wird die Anlage normal betrieben und erzeugt Strom. Wenn die durchschnittliche Windgeschwindigkeit über 10 Minuten mehr als 25 Meter pro Sekunde beträgt, wird die Anlage mit reduzierter Kapazität zur Stromerzeugung betrieben. und wenn die 10-Minuten-Durchschnittswindgeschwindigkeit größer als 30 Meter pro Sekunde oder die momentane Windgeschwindigkeit größer als 35 Meter pro Sekunde ist, wird das Gerät sofort abgeschaltet. Genau mit einer solchen Kombinationsstrategie können 16-MW-Offshore-Windturbinen vorbeiziehende Taifune kontinuierlich in grünen Strom umwandeln.

Wenn ein Taifun durchzieht, ändern sich die Windgeschwindigkeiten ständig und auch die Betriebsweise der Anlagen muss rechtzeitig angepasst werden. Wang Jianbo erklärte, dass das Betriebs- und Wartungspersonal vor dem Eintreffen des Taifuns eine Reihe von Tests durchführen werde, um beispielsweise die Widerstandsfähigkeit gegen Taifunen aus der Ferne und die Umschaltung der Notstromversorgung zu testen und so angemessene Vorbereitungen für die Bekämpfung des Taifuns zu treffen. Wenn ein Taifun durchzieht, wird das Betriebs- und Wartungspersonal die Beidou-Kommunikationstechnologie nutzen, um Signale vom Kontrollzentrum an Land zu senden, die Betriebsmodi intelligent umzuschalten und die Stromversorgungsmethode und das Giersystem der 16-Megawatt-Offshore-Windturbine anzupassen, um die Risiken zu vermeiden, die der vorbeiziehende Taifun für die Anlage darstellt.

Darüber hinaus muss eine 16-MW-Offshore-Windkraftanlage, die günstige Winde ausnutzen will, die wechselnden Wetterbedingungen genau vorhersagen können. „Als der Taifun über die Offshore-Windparks in der Provinz Fujian der Drei-Schluchten-Gruppe hinwegfegte, kam uns die neu entwickelte umfassende Plattform für intelligente meteorologische Anwendungen gelegen.“ Wang Jianbo sagte, dass das Meteorologenteam mithilfe dieser Plattform verfeinerte Simulationen, Frühwarnungen und Prognosen meteorologischer Elemente wie Taifunbildung, -bewegung und -intensität auf mehreren Zeit- und Raumskalen durchgeführt und dadurch die Effizienz der Stromerzeugung und des Netzanschlusses optimiert und die Effizienz der Nutzung meteorologischer Ressourcen von Offshore-Windparks unter extremen Wetterbedingungen verbessert habe.