В СПбПУ создали методику для ветрогенераторов в Арктике

Специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали методику проектирования ветроэнергетических установок, адаптированную к арктическим условиям. Информация об этом появилась в онлайн-журнале «Энергия+».

Автор исследования — Иван Ригель, выпускник аспирантуры Инженерно-строительного института СПбПУ. Он объединил в единой расчетной модели несколько ключевых факторов: характеристики мерзлого грунта, ветровые нагрузки и колебания конструкции. Такой подход дает возможность еще на стадии проектирования спрогнозировать поведение ветрогенератора на протяжении всего срока службы.

Проверка методики проходила на реальной ветроустановке мощностью 120 кВт, расположенной за Полярным кругом. Работа велась под руководством профессора Виктора Елистратова. На башне смонтировали датчики, фиксировавшие ускорение и напряжение в режиме реального времени. Параллельно отслеживалась температура грунта на различных глубинах, а полученные данные сопоставлялись с режимами работы оборудования.

В ходе экспериментов выяснилось, что таяние мерзлоты, намерзание льда на лопастях и снежная нагрузка могут изменять частоты колебаний башни вплоть до 15%. Без учета этих факторов возникает риск появления опасных для сооружения резонансных режимов. Новая методика позволяет заранее закладывать такие параметры в расчеты.

Разработка, кроме того, способна снизить стоимость возведения ветроэлектростанций в Арктике. Инструмент уже применяется компанией «Росатом Возобновляемая энергия» при создании опытных образцов отечественных ВЭУ для северных регионов.

На основе расчетов также спроектирована модульная конструкция ветрогенератора, перевозимая в стандартных контейнерах. Это упрощает логистику доставки оборудования в удаленные районы. В перспективе методику планируют использовать не только в Арктике, но и в Сибири, на Дальнем Востоке и в других регионах с холодным климатом.