Вітропарк «Пайрон», що звивисто простягається по полях, неподалік від центру міста Хермлі (штат Техас) — якого можна пропустити, якщо лише на мить відвернути погляд, — є типовим представником вітроенергетичного парку США: ефективним, високотехнологічним і «техаського масштабу». Цей «ліс» із 166 вітрогенераторів, що генерують електроенергію, розташований на південний схід від міста Лаббок, належить енергетичній компанії RWE та експлуатується нею. Він височіє на 400 футів над земельними ділянками 70 різних власників і здатний одночасно забезпечити електроенергією 53 000 домогосподарств. Він навіть може похвалитися найсучаснішим акумуляторним сховищем, яке накопичує енергію на випадок пікових навантажень.

Pyron почала працювати в 2009 році, що означає, що кілька років тому турбіни почали показувати ознаки старіння. Це звичайна ситуація по всій території США, де вітрова енергетика різко зросла за останні два з половиною десятиліття, з 2.4 гігават (ГВт) у 2000 році до 150 ГВт у 2024 році, за даними уряду США. У 2023 році вітрова енергія забезпечила більше 10% електроенергії країни, ставши найбільшим джерелом відновлювальної електрики.

Після десятиліть помірного зростання, попит на електрику у всьому світі почав різко зростати. Сьогоднішня існуюча інфраструктура старіє, а будівництво нової займає час. На щастя, GE Vernova має спосіб вирішити обидві ці проблеми. Це називається Repower.

“Що робить Repower, так це дозволяє турбінам працювати довше, з найновішими технологіями,” говорить Узайр Мемон, головний комерційний директор з послуг у бізнесі наземних вітрових установок GE Vernova. “Це один з найшвидших способів додати більше електронів до мережі, використовуючи вже існуючу інфраструктуру.”

Більше десяти років тому GE Vernova, тоді частина General Electric, виявила проблему на горизонті. Десятки тисяч турбін, що працюють по всій території США, незабаром досягнуть віку заміни масово. Компанія зрозуміла, що складний процес заміни обладнання на верхівці існуючої турбінної вежі, як би важко це не було, може бути швидшим, легшим і економічнішим, ніж виведення з експлуатації існуючих турбін і початок з нуля.

В результаті з’явилася програма Repower, яка замінює старе обладнання — від величезних лопатей турбін до складного електромеханічного обладнання, такого як редуктори, роторні механізми та генератори — з мінімальними перервами в обслуговуванні.

Об’єкт GE Vernova в Пенсаколі, Флорида, де працівники збирають величезні машинні голови, які містять редуктори та генератори для нових одиниць, що використовуються в програмі Repower. Усі зображення: GE Vernova

“Ми робимо це більш ефективно, беручи старі турбіни та оновлюючи їх до найновіших технологій,” говорить Мэтт Лінч, генеральний директор Repower в GE Vernova. “Ми не розробляємо нову, невідому машину або ротор для кожного застосування Repower. Важливо будувати на основі ефективності відомої технології та продуктів, що встановлюються в масштабах; ми покращуємо якість і надійність для клієнта завдяки відомій продуктивності наших продуктивних продуктів.”

Pyron є прикладом того, як працює Repower і чому комунальні служби, такі як RWE, прагнуть до цього. Завершена в 2024 році, модернізація Pyron передбачала заміну 166 старих турбін GE Vernova на популярну лінію одиниць потужністю 1.6 мегават (МВт), використовуючи найпоширенішу вітрову турбіну в США за останні п’ять років. Цей крок, як очікується, додасть до 20 років життя Pyron і мінімізує вплив на місцеву інфраструктуру, повторно використовуючи існуючі вежі, фундаменти, підключення до мережі, дороги та інші елементи ділянки, зазначає Мемон.

Сила модернізації

Pyron — це лише один з багатьох проектів Repower, які GE Vernova реалізувала або планує реалізувати, хоча він є одним з найбільших на сьогодні. Загалом GE Vernova отримала замовлення на модернізацію вітрових турбін, що представляють 1 ГВт потужності у 2024 році. Щоб виконати ці зобов’язання, GE Vernova покладається на свою існуючу виробничу потужність у США. У Пенсаколі, Флорида, де працівники збирають величезні машинні голови, які містять редуктори та генератори, що перетворюють обертання турбіни на електронний потік, компанія інвестувала 70 мільйонів доларів з 2023 року, частина загального плану інвестувати майже 600 мільйонів доларів у виробництво в США, про що оголосив генеральний директор Скотт Стразік у січні.

“Оскільки Сполучені Штати працюють над задоволенням зростання попиту на електрику, яке, як зараз прогнозується, зросте на 50 відсотків протягом наступних 20 років, проекти Repower, як ці, допомагають працівникам США в американських фабриках скористатися тим, що ми вже маємо, де ми вже це маємо,” говорить Лінч.

Замінюючи широкий спектр старих компонентів турбін на компоненти з продуктивних продуктів, які вже виготовляються та перевірені в масштабах, це ще один спосіб, яким Repower може знизити витрати, обмежити час простою та продовжити термін служби турбін для клієнтів і комунальних підприємств, говорить Келлан Діккенс, генеральний менеджер продукту для Repower та вітрових турбін з обмеженою потужністю. І одна з ключових переваг використання продуктивного продукту потужністю 2.8 МВт полягає в тому, що він забезпечує значно покращений робочий цикл під час роботи на 1.9 МВт на модернізованій одиниці, що забезпечує більшу надійність. Це не означає, однак, що всі проекти модернізації виглядають однаково. Ремонт може варіюватися від заміни трансмісії та ротора турбіни до заміни всього, крім вежі, включаючи машинну голову, хаб та лопаті, додає він. Незалежно від технологічних рішень, принципи Repower залишаються незмінними: збільшене виробництво, покращена надійність, продовження терміну служби та зниження витрат на обслуговування.

Модернізація допомагає оновити флот старих 1-МВт турбін, як ці.

Для цього GE Vernova розробила метод від’єднання турбіни від її вежі та встановлення нової всього за день.

“Ми можемо ефективно зняти всю машинну голову та ротор,” говорить Діккенс. Працівники роблять “надріз” у вежі, перш ніж кран вантажопідйомністю 600 тонн підніме всю верхню частину турбіни. Встановлюється триметровий адаптер, а потім нове обладнання розміщується зверху.

“Це вражаюче бачити це в полі — все відбувається на висоті 20-поверхового будинку, але з швидкістю та простотою,” говорить Діккенс.

Нове обладнання турбін зазвичай прибуває на спеціалізованих вантажівках, деякі з 13 осями та супроводжуючими транспортними засобами, які їдуть з різних точок у постачальницькому ланцюзі GE Vernova, включаючи Пенсаколу та інший завод з переробки в Амарілло, Техас.

Відповідність потребам кожного об’єкта

Хоча модернізація цілого вітрового парку залишається популярною серед клієнтів, іноді одна турбіна потребує ремонту. Для цього GE Vernova використовує свій завод в Амарілло. Замість того, щоб масово виробляти великі нові продуктивні турбіни, цей старий завод у Техасі був відремонтований кілька років тому, щоб стати гнучким виробником багатьох різних продуктів, від старих моделей до наступного покоління, говорить Кірстен Грегорі, керівник забезпечення частин для наземних вітрових установок.

“В Амарілло ми маємо можливість виробляти шість різних конфігурацій в один і той же день,” говорить Грегорі. “Ми можемо виробляти п’ять різних типів трансмісій з нашого старого флоту одного дня та з нашого абсолютно нового флоту наступного.” Це дозволяє GE Vernova виробляти специфічні компоненти з великого архіву та охоплювати різноманітні моделі турбін.

Коли одна вітрова турбіна потребує ремонту, на завод у Амарілло, Техас, звертаються для виробництва широкого спектру специфічних продуктів.

“Repower — це рішення для продовження терміну служби у багатьох відношеннях,” розмірковує Грегорі. “Так само, як ми даємо нове життя цим вітровим електростанціям, ми також продовжуємо термін служби наших об’єктів. Ми інвестуємо в нову виробничу можливість, відкриваючи набір технічних навичок для нашої команди в серці вітрової країни. Є справжня енергія для підтримки інших послуг, які ми пропонуємо, прямо з цього заводу в Амарілло.”

“Це історія про стійкість,” говорить Мемон. “Repower покращує виробництво електроенергії та надійність існуючих турбін. Він продовжує термін служби активів і знижує витрати на експлуатацію. Це зберігає робочі місця в громаді на довший термін і створює можливості для техніків розвивати свої кар’єри на нових технологіях на тому ж об’єкті. У багатьох відношеннях Repower сприяє круговій економіці.”

Джерело