Aktualności

Wydajniejsze wytwarzanie energii odnawialnej

24. August 2020

Wydajniejsze wytwarzanie energii odnawialnej

Presja kosztowa i zaostrzone wymagania środowiskowe stawiają operatorów elektrowni przed wyzwaniem znalezienia nowych możliwości dalszego zwiększania wydajności elektrowni wodnych. Temat efektywności energetycznej staje…

Specjalistyczne środki smarne są często niedoceniane, mimo że mogą pomóc operatorom elektrowni w zwiększeniu ich efektywności. Wspólnie z wiodącym producentem systemów elektromechanicznych dla elektrowni wodnych firma Klüber Lubrication opracowała rozwiązanie mające na celu zwiększenie wydajności generatorów i turbin. Dzięki zastosowaniu Klüberoil EE 1-46 można zmniejszyć straty sprawności w łożyskach generatorów średnio o 5%. Umożliwia to operatorom elektrowni wytwarzanie większej ilości energii z tej samej objętości wody, bez konieczności kosztownych modyfikacji.

Wyzwania dla operatorów

Energia wodna jest najczęściej wykorzystywanym na świecie źródłem energii odnawialnej. Przy rocznej produkcji szacowanej na 4,2 TWh [1], stanowiła ona około 16% światowej produkcji energii elektrycznej w 2018 roku [2]. Jeśli chodzi o zrównoważony rozwój, energetyka wodna sprawdza się szczególnie dobrze - nie tylko w porównaniu z nieodnawialnymi źródłami energii, ale również w zestawieniu z energią słoneczną i wiatrową[3].

Coraz częściej jednak operatorzy muszą brać pod uwagę czynniki rynkowe, które mają negatywny wpływ na rentowność elektrowni wodnych.

Przedłużające się nadwyżki mocy, ustalanie priorytetów w zakresie zasilania energią wiatrową i słoneczną oraz subsydiowane taryfy gwarantowane obniżają cenę energii. Tania energia jądrowa i dalsza produkcja energii z paliw kopalnych również przyczyniają się, w zależności od regionu, do niższej rentowności energetyki wodnej. Do tego dochodzą rosnące regulacje środowiskowe i wciąż niedrogie certyfikaty CO2.

Dlatego też jednym z celów operatorów elektrowni wodnych jest zwiększenie wydajności. O ile można to osiągnąć dzięki kosztownym modyfikacjom i zwiększaniu mocy, o tyle często niedoceniane środki, takie jak wysokowydajne środki smarne, mogą również przyczynić się do zwiększenia efektywności energetycznej, zwiększając tym samym rentowność przy jednoczesnej poprawie oddziaływania elektrowni na środowisko.

Identyfikacja strat w wydajności

Szczególnie w elektrowniach wodnych są to generatory, które wykazują duży potencjał optymalizacyjny dzięki zastosowaniu specjalnych smarów dostosowanych do potrzeb klienta, ponieważ łożyska ślizgowe generatorów i turbin są smarowane dużą ilością oleju. We współpracy z wiodącym producentem maszyn do systemów elektromechanicznych dla elektrowni wodnych firma Klüber Lubrication przeanalizowała wiele aktualnych projektów, analizując wpływ środków smarnych na efektywność energetyczną elektrowni wodnych. Wyniki pokazują, że generatory już dziś pracują z wysoką sprawnością, ale w łożyskach generatorów nadal występują znaczne straty sprawności.

Potężny i wysokowydajny - Klüberoil EE 1-46

Norma przemysłowa DIN ISO 51515-2 określa specyficzne parametry, w których muszą znajdować się oleje turbinowe i generatorowe, aby zapewnić właściwą funkcjonalność aplikacji. Firmie Klüber Lubrication udało się nie tylko zoptymalizować środek smarny Klüberoil EE 1-46 zgodnie z tą normą i wszystkimi technicznymi właściwościami łożysk do generatorów, ale również całkowicie przekroczyć te kryteria.

Klüberoil EE 1-46 ogranicza tarcie wewnętrzne w większym stopniu niż określono w normie DIN 51515-2, co znacznie zmniejsza straty z tytułu tarcia wewnętrznego. Dzięki specjalnie dostosowanej do zastosowania lepkościowej charakterystyce temperaturowej (VI) produkt ten wykazuje wysoką sprawność systemową i energetyczną w szerokim zakresie temperatur. Klüberoil EE 1-46 charakteryzuje się szczególnie dobrą zdolnością odprowadzania powietrza, dobrą kompatybilnością z materiałami łożysk ślizgowych i dobrą stabilnością utleniania. Ponieważ wymagania dotyczące zwiększonej ochrony przed zużyciem określone w normie DIN 51515-2 zostały również przekroczone, produkt ten przyczynia się do zmniejszenia strat w sprawności łożysk ślizgowych.

Klüberoil EE 1-46 redukuje straty wynikające z tarcia wewnętrznego w łożyskach turbin i generatorów.

Poprawa efektywności energetycznej w generatorach z Klüberoil EE 1-46 - proste obliczenie

Z obliczeń producenta maszyn wynika, że zmniejszenie straty sprawności łożyska ślizgowego średnio o 5% jest możliwe dzięki zmianie standardowego oleju turbinowego na Klüberoil EE 1-46.

Jeśli weźmiemy pod uwagę elektrownię wodną o mocy zainstalowanej 50 MW, rocznej zdolności produkcyjnej 264 GWh (okres eksploatacji 220 dni) i obliczonej maksymalnej stracie łożysk 350 kW, zastosowanie Klüberoil EE 1-46 może przynieść zmniejszenie strat sprawności średnio o 5% - lub 17,5 kW. Dzięki temu elektrownia może wytwarzać do 92 000 kWh więcej mocy rocznie.

Dzięki temu środek smarny Klüberoil EE 1-46 stanowi bardzo dobrą alternatywę dla kosztownych modyfikacji w celu zwiększenia efektywności i rentowności elektrowni wodnych w dłuższej perspektywie czasowej.

Poszukiwanie partnerów w rozwoju

Innowacyjne środki smarne firmy Klüber Lubrication przyczyniają się do zwiększenia wydajności i trwałości urządzeń w wielu różnych branżach. Dotyczy to również elektrowni wodnych, dla których Klüber Lubrication oferuje portfolio produktów wysokiej jakości. We współpracy z producentami i użytkownikami portfolio to zostanie w najbliższych latach rozszerzone. Szczególnie interesujące są np. zastosowania związane z bezpośrednim kontaktem z wodą, gdzie inne aspekty zrównoważonego rozwoju i ochrony środowiska są ważniejsze niż optymalizacja efektywności energetycznej.

Skrojone na miarę rozwiązania są bardziej opłacalne, gdy środek smarny jest opracowywany w specyficzny, zorientowany na zastosowanie sposób. Dlatego Klüber Lubrication poszukuje dodatkowych partnerów do współpracy branżowej; chcemy opracowywać rozwiązania dostosowane do konkretnych obszarów zastosowań.

Szukają Państwo środka smarowego, który jest dokładnie dopasowany do Państwa zastosowania? Czy chcą Państwo dowiedzieć się, w jakim stopniu można zwiększyć wydajność Państwa konkretnego urządzenia? Chętnie Państwu pomożemy - zapraszamy do omówienia Państwa projektu z naszymi specjalistami!


[1] International Hydropower Association Limited. Raport o stanie energetyki wodnej 2019. 2018. P. 6

[2] International Hydropower Association Limited. Raport o stanie energetyki wodnej w 2019 roku. 2018. P. 15

[3] Luc Gagnon International Electrotechnical Commission, Electricity Generation Options: Wskaźnik zwrotu z inwestycji w energię elektryczną, http://tc4.iec.ch/FactSheetPayback.pdf

Kontakt
Klüber Lubrication Polska Sp. z o.o.
ul. Pilotów 19, Janikowo
62-006 Kobylnica

NIP (VAT): 782-198-61-29
DUNS: 366091218

Tel.: +48 61 656 39 60
Fax: +48 61 8 793 805