В Германии завершили строительство необычной ветроэнергетической установки, общая высота которой достигает 365 метров. Это выше Эйфелевой башни вместе с антенной. Ступица ротора расположена на отметке 300 метров, а установленная турбина имеет мощность 3,8 МВт. Главная идея проекта заключается не столько в установлении рекорда, сколько в использовании более сильных и стабильных ветров на большой высоте.

Расчёты разработчиков показывают, что размещённая таким образом турбина способна производить примерно вдвое больше электроэнергии, чем установка с ротором аналогичного диаметра, работающая на обычной высоте. В перспективе технология должна позволить устанавливать на таких башнях значительно более мощные генераторы — от 8 МВт, с потенциальной годовой выработкой до 33 ГВт·ч.

Башня, которая поднимает турбину на высоту 300 метров

За реализацию проекта отвечает немецкая инженерная компания Gicon. Строительство продолжалось около года и велось по заказу Федерального агентства Германии по прорывным инновациям.

В основе установки находится решётчатая конструкция. Основную часть башни высотой 167 метров удалось завершить ещё в июле, однако итоговая высота расположения ступицы значительно больше — 300 метров.

Для этого инженеры разработали необычную конструкцию, состоящую из внешнего каркаса и расположенной внутри него телескопической башни.

Именно такое решение позволило обойти одно из главных ограничений проекта — отсутствие подходящего подъёмного крана.

Обычный кран здесь уже не поможет

Установка многотонной ветряной турбины непосредственно на вершину 300-метровой конструкции оказалась бы крайне сложной задачей. Подходящих кранов для подобной операции фактически нет.

Поэтому инженеры изменили сам принцип монтажа. Ветрогенератор установили на внутреннюю часть башни ещё до её окончательного подъёма.

После монтажа оборудования телескопическую конструкцию постепенно подняли через внешний решётчатый каркас при помощи гидравлических домкратов и закрепили на необходимой высоте.

Такой подход потенциально упрощает строительство сверхвысоких наземных ветроэнергетических установок, поскольку снимает необходимость использования уникальной сверхтяжёлой подъёмной техники.

Зачем вообще поднимать ветрогенератор так высоко

Рекордная высота здесь является следствием инженерной идеи, а не самоцелью.

Чем выше находится ротор, тем больше возможностей получить доступ к более сильным и устойчивым воздушным потокам. Это позволяет увеличить количество энергии, производимой тем же по размерам ротором.

По предварительным оценкам Gicon, нынешняя установка способна обеспечить примерно двукратный прирост выработки относительно сопоставимой турбины, установленной на традиционной высоте.

Если расчёты подтвердятся в ходе эксплуатации, подобный подход может оказаться особенно интересным для территорий, где строительство обычных ветряных электростанций менее эффективно из-за характеристик ветра у поверхности земли.

В дальнейшем мощность хотят увеличить

Установленная сейчас турбина рассчитана на 3,8 МВт, однако разработчики рассматривают её в том числе как ступень к более производительным системам.

В перспективе Gicon рассчитывает устанавливать на подобных высотных конструкциях ветрогенераторы мощностью 8 МВт и более.

Для такой установки компания прогнозирует потенциальную годовую выработку до 33 ГВт·ч электроэнергии. Реальные показатели, разумеется, будут зависеть от конкретного места строительства и ветровых условий.

Почти самая высокая конструкция Германии

Новый ветрогенератор примечателен и своими абсолютными размерами.

При высоте 365 метров он лишь немного уступает самому высокому сооружению Германии — Берлинской телебашне, достигающей 368 метров.

Разница составляет всего три метра.

При этом новая установка заметно выше одного из наиболее известных сооружений мира — Эйфелевой башни в Париже, современная высота которой с антенной составляет около 330 метров.

Основатель и генеральный директор Gicon Йохен Гроссманн назвал достижение отметки в 365 метров важнейшим событием для команды. По его словам, проект прошёл путь от крайне сложной концепции до не менее сложного строительства и в итоге превратился в уникальный объект.

Рекорд здесь — лишь часть большого эксперимента

Компания также показала процесс сооружения гигантской установки на видео, позволяющем оценить масштаб конструкции и сложность работ на такой высоте.

Однако куда интереснее самого рекорда будут результаты реальной эксплуатации. Инженерам предстоит подтвердить, насколько существенным окажется прирост генерации, как конструкция поведёт себя при продолжительной работе и насколько экономически оправдано строительство настолько высоких башен.

Если технология докажет свою эффективность, идея может открыть ещё одно направление развития наземной ветроэнергетики: вместо постоянного увеличения размеров роторов инженеры смогут получать дополнительную энергию, поднимая существующие по классу турбины туда, где ветер сильнее и стабильнее.