Przemysłowe wiatraki nie są zwyczajną technologią, bo ich rolą jest ni mniej ni więcej tylko zbawienie całej naszej planety. W związku z tym różne ważne dane i informacje dotyczące znaczących oddziaływań farm wiatrowych i generalnych ograniczeń możliwości tej technologii są skrzętnie poukrywane lub po prostu nie rejestrowane. Szczególnie jeśli wynika z nich konieczność poniesienia dodatkowych kosztów lub zmniejszenia szacunków „korzyści ekologicznych” (redukcja CO2!) wynikających z ich eksploatacji.
Nie sprzyja to uwiarygodnieniu programu budowy energetyki odnawialnej i podwyższa ryzyko polityczne jego realizacji. A u osób karmionych przekazami medialnymi na temat wyjątkowych zalet wiatraków powoduje reakcje jak u tych panów na poniższym zdjęciu.
Źródło: stopthesethings.com
W pierwszej części relacjonujemy efekty najnowszego „dochodzenia” w sprawie awarii elementów turbin wiatrowych. Ujawnione dane pozwalają na wyciągnięcie pewnych wniosków co do faktycznej długości okresu eksploatacji turbin. Jest on znacznie krótszy niż zakładane powszechnie 25 lat. Przy okazji irlandzki prawnik przypomina, że inwestycje wiatrakowe są zatwierdzane zwykle na okres 25 lat, właśnie w oparciu o takie niezweryfikowane i, jak się okazuje, fałszywe techniczne założenia [1]. Jest to kolejny element „specjalnych rozwiązań prawnych” dla farm wiatrowych, których przyszłe konsekwencje będę najprawdopodobniej bardzo poważne.
W drugiej części tej notatki zamieszczamy dokument ilustrujący obecną determinację Unii Europejskiej, by pomijać wszystko to, co mogłoby zagrozić wiarygodności obecnie promowanej „wizji” wspaniałej nowej energetyki opartej na wietrze i słońcu. W tym wypadku chodzi o nadzór rynku turbin wiatrowych, zgodnie z regulacjami samej Unii.
TAJEMNICE PRZEKŁADNI WIATRAKA
Angielski inżynier prowadzący blog pt. „Billothewisp” pisze o własnych „odkryciach” dotyczących problemów technicznych turbin wiatrowych [2]:
„W kwestii niezawodności turbin wiatrowych branża wiatrakowa zachowuje absolutne milczenie. Jednak od czasu do czasu przez ten mur milczenia przenikają pewne dane. Dotarłem właśnie do okruchów takich danych.
Poprzednio pisałem na tym blogu o niezawodności turbin wiatrowych po tym, jak natknąłem się na mało znany dział w amerykańskim państwowym National Renewable Energy Laboratory (NREL – krajowe laboratorium energii odnawialnej) o nazwie Gearbox Reliability Collective (GRC – zespół ds. niezawodności przekładni). Zadaniem tego finansowanego przez rząd USA działu jest znalezienie rozwiązania dla szokujących i w dużej mierze skrywanych problemów z niezawodnością turbin wiatrowych, zwłaszcza przekładni.
Dział GRC ma swoją własną stronę internetową: http://www.nrel.gov/wind/grc/
Mój pierwszy wpis na temat GRC znaleźć można tutaj: http://billothewisp.blogspot.co.uk/2013/12/wind-turbines-ghost-in-gearbox.html
Amerykański GRC nie jest jedyny. Najwyraźniej nad tym problemem pracuje także kilka europejskich agencji i grup. Niestety dostępne informacje na ich temat są bardzo niejasne. Nic mi nie wiadomo o tym, aby zgromadzone przez nie dane były dostępne publiczne, z wyjątkiem przypadków kiedy takie dane są cytowane przez GRC.
Moją uwagę zwrócił niedawno dokument przygotowany GRC w 2013 r. Tytuł tego opracowana brzmi: „Report on Wind Turbine Subsystem Reliability ─ A Survey of Various Databases” (raport na temat niezawodności podsystemów turbin wiatrowych – analiza przeglądowa różnych baz danych).
Dokument ten dostępny jest tutaj: http://www.nrel.gov/docs/fy13osti/59111.pdf
W dokumencie można znaleźć przegląd licznych europejskich i amerykańskich baz danych dotyczących awarii turbin wiatrowych.
O ile mogłem się przekonać, żadne z tych danych nie są dostępne publiczne, z wyjątkiem danych przedstawionych w analizowanym opracowaniu. Jeśli się mylę, będę wdzięczny za podanie linków – ja nie znalazłem żadnego.
Cytowane w tym przeglądzie dane z Europy nie pozwalają na precyzyjne ustalenie częstotliwości awarii.
Niemniej jednak dane te wskazują, że większe turbiny i, co jest szczególnie istotne, turbiny z napędem bezpośrednim ulegają awarii częściej.
W tym samym dokumencie znajdują się także dane z USA. Niektóre z nich obejmuje sam rok 2013. Amerykańskie dane są dużo bardziej przejrzyste i konkluzywne. Podawane są wskaźniki częstotliwości awarii nie tylko w przypadku przekładni, ale w ogóle wszystkich głównych elementów.
Poniższa tabelka (patrz strona 31) przedstawia prognozowane roczne wskaźniki częstotliwości awarii dla turbin lądowych.
Amerykańskie laboratorium państwowe NREL ocenia, że w przypadku przekładni wskaźnik awarii wynosi 5% rocznie przez okres pierwszych dziesięciu lat. Zwróćmy uwagę, że w piątym roku eksploatacji wskaźnik osiąga maksymalną wartość 10%.
Jakkolwiek by tego nie przykrajać statystycznie, w ciągu okresu 10 lat eksploatacji około 50% turbin dozna awarii przekładni. Pamiętajmy, że dotyczy to turbin właściwie konserwowanych, serwisowanych i generalnie „zadbanych”.
Jednak pamiętajmy także – że mowa tutaj JEDYNIE o przekładniach. Niezawodność generatora turbiny wiatrowej jest „nieco” lepsza. Średnia częstotliwość awarii wynosi 3,5% rocznie, co przekłada się na 35% (wszystkich turbin) w ciągu 10 lat.
Tak więc w przypadku turbin lądowych w USA prawdopodobieństwo, że właściwie serwisowana i konserwowana turbina ulegnie w ciągu 10 lat eksploatacji awarii z powodu problemów z przekładnią lub prądnicą wynosi 85%.
Jeśli by uwzględnić inne elementy mogące potencjalnie ulec awarii (powiedzmy śmigła – podany wskaźnik częstotliwości awarii wynosi 2% rocznie), wówczas jest statystycznie niemal pewne, że właściwie konserwowana i serwisowana turbina ulegnie poważnej awarii w ciągu 10 lat eksploatacji. Dane wskazują, że większość takich awarii nastąpi w piątym lub w siódmym roku eksploatacji.
Wszystkie maszyny wirujące mogą ulec awarii i faktycznie im ulegają. Jednak turbiny wiatrowe pracują w chaotycznie zmiennym i nieprzyjaznym środowisku (w jeszcze większym stopniu dotyczy to turbin morskich). Dla porównania, elektrownia gazowa funkcjonuje w ściśle kontrolowanym i regulowanym otoczeniu. W konsekwencji w przeliczeniu na jedną megawatogodzinę wytwarzanej energii turbiny wiatrowe wymagają dużo większych nakładów na konserwację.
Zwrot energii z inwestycji w turbinę wiatrową po prostu nie wystarcza do pokrycia kosztów niezbędnych wysokich nakładów na konserwację i naprawę urządzeń. Im starsze urządzenia, tym większe wymogi w zakresie utrzymania i napraw. W końcu nadejdzie moment (po 7-10 latach?), kiedy rachunek za utrzymanie/naprawy będzie wyższy niż korzyści z produkcji energii. (Od redakcji: Do Polski sprowadza się wciąż (np. z Niemiec i Danii) turbiny używane po 10-15 letnim okresie eksploatacji.)
Często reklamowany 25-letni okres eksploatacji turbin wiatrowych wydaje się zatem kompletnie nierealistyczny.
Obecnie jedyny sposób na uporanie się z tym problemem polega na radykalnym podniesieniu ceny elektryczności wytwarzanej przez te urządzenia od momentu rozpoczęcia produkcji. Na tym zasadniczo polega rola obecnych dopłat publicznych.
Jednak za jakiś czas te dopłaty trzeba będzie obniżyć. Kiedy to nastąpi, bądź kiedy turbiny zestarzeją się i staną się bardziej zawodne, zacznie się wyprzedaż farm wiatrowych.
Farmy przejdą w ręce jeszcze bardziej wątpliwych podmiotów. Turbiny będą eksploatowane do czasu, kiedy ulegną końcowej poważnej awarii, której naprawa nie będzie już ekonomicznie uzasadniona. Wtedy zostaną porzucone.
Kiedy ostatnia turbina ulegnie awarii i na konto operatora przestaną wpływać pieniądze, pojawią się komornicy po „gwarantowany” fundusz na likwidację elektrowni. Ale wtedy siedziba firmy będzie mieścić się w skrytce pocztowej w Belize, a fundusz likwidacyjny będzie już dawno wydany.
Pamiętajmy, że niemal wszystkie dane cytowane w tym artykule dotyczą turbin lądowych. W przypadku instalacji morskich koszty konserwacji i wskaźniki niezawodności dramatycznie rosną. W konsekwencji subsydia publiczne wzrosną w zawrotnym tempie.”
BilloTheWisp
PROBLEMEM NIE SĄ SAME PRZEKŁADNIE, LECZ ŁOŻYSKA – KOMENTARZ IRLANDZKIEGO EKSPERTA
John Dooley, irlandzki inżynier badający techniczne możliwości turbin wiatrowych od szeregu lat, uważa [3], że prawdziwy, dotychczas nierozwiązany problem techniczny z turbinami wiatrowymi, polega na przedwczesnym zużywaniu się łożysk. To łożyska powodują awarie przekładni. To wyjaśnia też niedawne problemy Siemensa z nowymi 3MW turbinami bezprzekładniowymi (Direct Drive).
W 2014 r. Siemens, jeden z wiodących producentów turbin wiatrowych na świecie, zmuszony był odpisać stratę w wysokości 223 milionów euro z powodu konieczności wymiany łożysk w turbinach po 2 latach eksploatacji. Według komunikatu Siemensa: „Odpis ten związany jest z kontrolą i wymianą łożysk z powodu ich przedwczesnego zużycia w niektórych modelach turbin” [4]. Niezależnie od tego w USA reputacja techniczna Siemensa ucierpiała mocno w Kalifornii, a konkretnie na wielkiej (112 turbin) farmie w Ocotillo, która praktycznie nie funkcjonuje z powodu ciągłych awarii najnowszych urządzeń Siemensa [4].
Według własnych danych koncernu Infigen, wielkiego operatora wiatraków w Australii i w USA, same „koszty operacyjne” jego farm wiatrowych (na które składają się przede wszystkim koszty eksploatacji i konserwacji turbin) wynoszą około 25 dol. za 1 MWh wyprodukowanej energii. Jest to więcej niż całkowity koszt dostarczenia do sieci 1 MWh elektryczności przez elektrownie węglowe ze stanu Wiktoria w Australii [5].
KOMISJA EUROPEJSKA: CZY LECI Z NAMI PILOT?
Tzw. dyrektywa maszynowa UE szczegółowo reguluje wymogi, jakie powinny spełniać urządzenia techniczne dopuszczone do obrotu w Unii Europejskiej. Turbiny wiatrowe są niewątpliwie maszynami w rozumieniu tej dyrektywy. W przeciwieństwie jednak na przykład do takich wózków widłowych, z jakichś powodów zapisów dyrektywy nie stosuje się w praktyce do turbin wiatrowych. Wspomniany wyżej irlandzki inżynier John Dooley przedłożył Komisji Europejskiej obszerną listę zapytań dotyczących stosowania procedur nadzoru rynku przewidzianych w dyrektywie maszynowej w odniesieniu do wprowadzania do obrotu i użytkowania turbin wiatrowych.
Poniżej zamieszczamy całą odpowiedź, jakiej udzieliła Komisarz Ewa Bieńkowska. Dopisek ręczny pochodzi od Maireada McGuinessa, europosła irlandzkiego, za którego pośrednictwem Dooley dostarczył swój memoriał służbom Komisji Europejskiej [6].
Komisarz Bieńkowska odpowiada:
Odpowiedź udzielona przez P. Bieńkowską
w imieniu Komisji Europejskiej
(15.06.2015)
„Turbiny wiatrowe uznaje się za maszyny, do których stosuje się dyrektywa maszynowa 2006/42/EW. Artykuł 4 dyrektywy maszynowej nakłada na państwa członkowskie obowiązek zapewnienia, że postanowienia dyrektywy są prawidłowo stosowane oraz że wprowadzane do obrotu i użytku maszyny są bezpieczne. Za wykonanie tego artykułu odpowiadają właściwe organy krajowe poprzez podejmowanie odpowiednich działań nadzoru rynku. Komisja nie otrzymała żadnych sygnałów wskazujących na występowanie konkretnych problemów z nadzorem rynku turbin wiatrowych.”
NASZ KOMENTARZ
Komisja Europejska forsuje program radykalnej przebudowy energetyki w Europie, przewidujący m.in. masowe wprowadzanie do obrotu i użytkowanie turbin wiatrowych, które nie podlegają w wielu krajach, tak jak w Polsce, nadzorowi jakiejkolwiek instytucji rządowej. Brak nadzoru nad budową i eksploatacją turbin wiatrowych oraz parametrami ich wpływu na środowisko był też tematem wniosków pokontrolnych Najwyższej Izby Kontroli, jednakże bez jakichkolwiek reakcji obecnego rządu.
Redakcja
PRZYPISY:
[1] http://the-law-is-my-oyster.com/ , wpis z 3 września 2015 r.
[2] „Wind Turbines: More Ghosts in the Gearbox”, BilloTheWisp, 22 sierpnia 2015 - http://billothewisp.blogspot.com/
[3] Email do redakcji z 4 września 2015
[4] Korzystamy z zestawienia opublikowanego na portalu stopthesethings.com 3 września 2015 (zobacz: http://stopthesethings.com/2015/09/03/the-wind-industry-grinding-to-an-early-halt/ )
[5] http://stopthesethings.com/2015/02/01/2-year-old-siemens-turbines-falling-apart-wind-farm-investors-get-out-while-you-can/
[6] Email do redakcji z 6 lipca 2015