За последние годы ветроэнергетика стала одной из наиболее быстро развивающихся в мире отраслей так называемой «чистой» или возобновляемой энергетики. Ведь запасы ветра неисчерпаемы, а уровень вредных выбросов при использовании ветрогенераторов минимален. На данный момент наиболее активно отрасль развивается в странах Европы, Азии и Северной Америки.
По прогнозам уже в самом ближайшем будущем (к 2020 году) ветер будет обеспечивать 16,5% потребностей Европы в электричестве. Германия планирует к 2030 году производить при помощи ветра до 30% всей электроэнергии страны.
Всего в мире благодаря энергии ветра добывается чуть больше 500 ГВт. В России ветроэнергетика пока не развита и вырабатывает в совокупности меньше 1 ГВт, однако, несомненно, обладает хорошим потенциалом. К 2030 году, в том числе благодаря поддержке государства, мощность ветропарков может вырасти до 10 ГВт.
Достаточно широкое распространение ветроэнергетических установок объясняется их относительно невысокими удельными капиталовложениями по сравнению с другими возобновляемыми энергоисточниками. При этом они представляют из себя сложные технические устройства, которым приходится выдерживать не только большие нагрузки от воздействия силы ветра, но и серьезное влияние природных факторов: воды, пыли, резких изменений температуры воздуха. Правильно подобранные и качественные смазочные материалы сводят к минимуму влияние всех этих факторов на износ установки.
Концерн «Шелл» представляет свои разработки для рынка ветроэнергетики уже 15 лет. «Шелл» поставляет смазочные материалы на десятки предприятий России, Европы и США, производящих оборудования для ветровой энергетики, а также компаниям, которые обслуживают ветроэнергетические станции.
«Шелл» предлагает продукты для каждой из систем ветровых установок. Гидравлические масла семейства Shell Tellus — для систем торможения и контроля угла атаки лопастей, пластичные смазки семейства Shell Gadus — для подшипников качения. Для всех видов редукторов «Шелл» предлагает смазочные материалы семейства Shell Omala.
Shell Omala S5 Wind
Одна из последних разработок специалистов концерна — синтетическое редукторное масло для главного привода ветряной электростанции.
«Не так давно мы начали предлагать нашим партнерам инновационный вид смазочного материала для главного привода ветряной установки — Shell Omala S5 Wind, — рассказывает эксперт по продуктам Shell Lubricants Питер Морри. — Мы концентрировались на том, чтобы новый смазочный материал работал максимально долго, а оборудование — с минимальным износом. В процессе разработки было проведено множество тестов по сравнению параметров нового продукта с теми, которые мы разрабатывали до этого, а также с продуктами конкурентов. Работоспособность Shell Omala S5 Wind значительно превосходит все, что сегодня есть рынке. Так, рекомендуемая производителями такой техники периодичность замены синтетических масел составляет семь лет. Интервал между заменами Shell Omala S5 Wind может достигать десяти лет».
Примечательно, что срок службы самой ветряной электростанции составляет двадцать лет, поэтому масло в главном редукторе меняется лишь один раз — в середине срока эксплуатации. Безусловно, такие интервалы можно выдержать при хорошей инженерной дисциплине и обеспечении чистоты смазочного материала.
Не менее важные показатели, которых удалось добиться при разработке Shell Omala S5 Wind — его устойчивость к отрицательным температурам, низкое вспенивание, высокий уровень фильтруемости без потери свойств продукта.
«Мы проводили массу испытаний нового продукта в так называемой климатической камере в Антверпене для сравнения со стандартными маслами, измеряя работоспособность продуктов в интервале температур от — 40° С до 0° С, — отмечает Морри. — В итоге опытным путем было доказано, что масло „Шелл“ обеспечивает более легкий и плавный запуск ветряной станции в таких условиях. На специальном испытательном стенде были протестированы различные процедуры запуска турбины. Это очень важно, поскольку при экстремальных температурах металлы становятся более хрупкими. В итоге, чем плавней происходит момент старта ветряной установки, тем меньше риск выхода из строя её механических узлов, чинить которые дорого и сложно. Да и сами простои несут владельцу станции убытки. Также мы проводили тесты на текучесть масла при низких температурах. При −30° С у нового продукта „Шелл“ этот показатель на 50% лучше, чем у стандартного масла».
Эксперты отмечают, что за счет высоких параметров текучести смазочного материала происходит более быстрый прогрев системы, что в итоге повышает энергетическую эффективность установки.
«Ещё одна решенная нами задача по функционированию турбин в условиях низких отрицательных температур — это блокировка масляного фильтра. На морозе масло сильно густеет, настолько, что не может проходить через фильтр. В системе предусмотрен клапан, который позволяет пускать масло в обход фильтра. При использовании Shell Omala S5 прокачивание через клапан происходит значительно реже — примерно на 35%. Масло дольше остается чистым, а детали редуктора изнашиваются медленнее. При этом вязкость у нового материала оптимальная — 320 мм2/с. Именно таких характеристик требуют сегодня производители ветряных турбин», — говорит эксперт «Шелл».
На текущий момент Shell Omala S5 Wind используется примерно на 200 ветряных турбинах, а суммарная выработка составляет около 1 миллиона часов.
***
Ветроэнергетика активно развивается и одна из основных задач, которая стоит перед работающими в этой отрасли инженерами — повышение долговечности установок. Говоря о перспективах рынка возобновляемых источников энергии, эксперты отмечают, что сегодняшний 20-летний срок службы ветрогенераторов — далеко не предел для производителей, а значит смазочные материалы должны совершенствоваться.
«Производители ветряных установок намерены вскоре добиться того, чтобы срок службы установок составлял 30 и более лет, при том, что год от года мощность таких систем будет только расти, — поясняет Морри. — И при разработке новых продуктов мы будем опираться на данные, которые получим от использования Shell Omala S5 и сможем отвечать новым вызовам и удовлетворять потребности производителей».
Стоит отметить, что помимо поставки смазочных материалов для ветряных станций, «Шелл» также участвует в ветроэнергетических проектах как оператор по установке станций. Кроме того, подразделение концерна по возобновляемым источникам энергии инвестировало в создание шести береговых станций в Северной Америке, а также входит в консорциум, занимающийся строительством ветроэлектростанции в Борсселе у побережья Нидерландов, мощность которой составит более 680 МВт в год. Электричество будут вырабатывать 77 турбин MHl-Vestas единичной мощностью 9,5 МВт — самые крупные в мире ветрогенераторы на сегодняшний день.
