Sürdürülebilir enerji üretimi

Siemens’in yeni bir açık deniz rüzgar türbini engin sularda üretilen rüzgar enerjisinin maliyetini düşürmekle meşgul. Siemens, 2020 yılına kadar açık deniz rüzgar enerjisi üretiminin toplam maliyetini kilovat/saat (kWh) başına 10 Euro sent’in altına düşürme hedefini tutturacağına inanıyor. Aslında 2025 yılına kadar açık deniz rüzgar enerjisi tesislerinin üretim maliyetlerinin kWh başına 8 sent’in altına inmesini ümit ediyor. Siemens ve enerji işindeki diğer şirketler, bu hedefin tutturulması için 2016 Haziran’ında mutabakata vardı. Siemens’in yeni rüzgar türbini 8 megavat (MW) elektrik enerjisi üretebilecekken önceki sistemler 7 MW’dan fazlasını üretme kapasitesine sahip değildi. Bu yeni türbinin 154 metre çapında bir pervanesi var ki bu uzunluk öncekilerle aynı, ancak konumlandığı yere bağlı olarak yılda yüzde 10’a varan oranlarda daha fazla üretim yapabiliyor. Bu miktar 8 bin hanenin elektrik ihtiyacını karşılamaya yeterli.
Bu rakamlar dikkate alındığında ve uygun koşullar altında bir rüzgar çiftliği 10 yerine 9 türbinle aynı miktarda enerji üretebiliyor ve bu sayede doğal olarak üretilen enerjinin vat başına ilgili yatırım ve faaliyet maliyeti düşüyor. Burada çıktının artırılmasının sırrı, jeneratör içindeki daha güçlü sabit mıknatıslarda yatıyor. Bu yeni rüzgar türbininin bir prototipi olan SWT-8.0-154 modeli Danimarka, Østerild’deki bir test merkezinde 2017 başlarında kurulacak. Tip belgelendirilmesinin ise 2018 başlarında yapılması planlanıyor.

Daha güçlü mıknatıslar daha fazla enerji yaratır
Doğrudan tahrikli rüzgar türbinleri, pervaneden gelen kendi hızlarını jeneratör için uygun olan daha yüksek hıza çıkarmak için bir vites kutusuna ya da şanzımana ihtiyaç duymaz. Onun yerine sabit mıknatısları olan senkron bir jeneratör pervanenin hareketlerini doğrudan elektrik enerjisine çevirir. Ağır bir şanzıman olmadığından bu sistem, çok daha hafiftir ve çok daha az yer kaplar. İçinde çok daha az parça olduğundan aynı zamanda bakıma da daha nadir gereksinim duyar. Üstelik doğrudan tahrikli rüzgar türbinleri düşük rüzgar hızlarında bile iyi sayılabilecek verimlilik oranları da yakalar, çünkü jeneratör içindeki mıknatısların çalıştırılması için hiçbir şekilde enerji harcanması gerekmez.
Jeneratör çıktısının daha da artırılması için sabit mıknatısların manyetik gücü daha fazla akım yaratacak şekilde yükseltilir. Siemens bu işi başarmak için imalatçıyla birlikte çalışarak mıknatısların kompozisyonunu değiştirdi. Daha yüksek güçte çalışabilmelerini sağlamak için üretilen enerjinin elektrik şebekesine verilmeden önce voltaj ve frekansını ayarlayan dönüştürücüler üzerinde de birtakım tasarım değişiklikleri yapıldı.
Siemens bu dönüştürücüleri, kendi rüzgar türbinleri için üretiyor. Tasarımları o kadar modüler ki çeşitli türbin enerjisi seviyelerine göre kolaylıkla uyarlanabiliyor. Bu yüzden bunların 8 megavat gücündeki jeneratör çıktısı seviyesine uyarlanmalarında hiçbir sorun çıkmadı.
Bu yeni sistemin diğer tüm bileşenleri, özellikle de pervane kanatları ve enerji transformatörleri, hiç değişmeden aynı kaldı. 7 megavat gücündeki türbinleri uzun süre gözlemlemiş olan mühendisler, mil yatağı gibi mekanik parçaların 8 megavat varyantın yüksek torklarında bile çalışırken güvenilir olacağı sonucuna vardı. Bu yüzden Siemens kendine ait mükemmel kurgulanmış lojistik süreçlerinden ve tedarik zincirlerinden tam anlamıyla faydalanabilmek için bir önceki modelin denenmiş ve test edilmiş teknolojisinden ve güvenilirliğinden vazgeçmiyor. 8 megavatlık rüzgar türbininin piyasaya bu kadar hızlı sürülmesinin sırrı da işte burada yatıyor.