Зигзагообразно простирающаяся по полям, в пределах видимости от центра города Хермли (штат Техас), который можно пропустить, если моргнуть, ветропарк «Пайрон» является типичным представителем американского парка ветровых электростанций: эффективным, высокотехнологичным и «техасского масштаба». Этот «лес» из 166 ветровых турбин, генерирующих электроэнергию, расположенный к юго-востоку от Лаббока, принадлежит и эксплуатируется энергетической компанией RWE. Турбины возвышаются на 400 футов над земельными участками 70 различных владельцев и способны одновременно обеспечивать электроэнергией 53 000 домов. Здесь даже имеется ультрасовременный аккумуляторный комплекс, который накапливает энергию на случай пиковых нагрузок.

Pyron начала свою работу в 2009 году, что означает, что несколько лет назад турбины начали показывать признаки старения. Это общая ситуация по всей территории США, где ветряная энергия значительно возросла за последние два с половиной десятилетия, с 2.4 гигаватт (ГВт) в 2000 году до 150 ГВт в 2024 году, согласно данным правительства США. Ветер обеспечил более 10% электричества страны в 2023 году, став крупнейшим источником возобновляемой энергии.

После десятилетий скромного роста, спрос на электроэнергию по всему миру начал стремительно расти. Существующая инфраструктура устаревает, а строительство новых объектов занимает время. К счастью, GE Vernova предлагает решение обеих проблем. Это называется Repower.

“Что делает Repower, так это позволяет турбинам работать дольше, используя самые современные технологии,” говорит Узайр Мемон, коммерческий директор по услугам в бизнесе наземной ветровой энергетики GE Vernova. “Это один из самых быстрых способов увеличить количество электроэнергии в сети, используя уже существующую инфраструктуру.”

Более десяти лет назад GE Vernova, тогда часть General Electric, заметила проблему на горизонте. Десятки тысяч турбин, вращающихся по всей территории США, вскоре достигнут возраста замены массово. Компания поняла, что замена оборудования на существующей турбинной башне, хоть и сложная задача, может быть быстрее, легче и экономичнее, чем демонтаж старых турбин и строительство новых.

Результатом стала программа Repower, которая заменяет устаревшее оборудование — от огромных лопастей турбин до сложного электромеханического оборудования, такого как редукторы, роторы и генераторы — с минимальными перерывами в обслуживании.

Завод GE Vernova в Пенсаколе, штат Флорида, где рабочие собирают массивные машинные головки, которые содержат редукторы и генераторы для новых единиц, используемых в программе Repower. Все изображения: GE Vernova

“Мы делаем это более эффективно, обновляя стареющие турбины до самых современных технологий,” говорит Мэтт Линч, генеральный директор программы Repower в GE Vernova. “Мы не разрабатываем новую, неизвестную машину или ротор для каждого применения Repower. Критически важно опираться на эффективность повторяемых известных технологий и установок в масштабах; мы улучшаем качество и надежность для клиента благодаря известным показателям наших надежных продуктов.”

Pyron является примером того, как работает Repower и почему такие компании, как RWE, стремятся к этому. Завершенная в 2024 году, программа обновления Pyron включала замену 166 старых турбин GE Vernova на популярные модели мощностью 1.6 мегаватт (МВт), используя наиболее установленную ветряную турбину в США за последние пять лет. Ожидается, что это добавит до 20 лет жизни Pyron и минимизирует воздействие на местную инфраструктуру за счет повторного использования существующих башен, фундаментов, сетевых подключений, дорог и других элементов площадки, отмечает Мемон.

Сила обновления

Pyron — это всего лишь один из многих проектов Repower, которые GE Vernova реализовала или планирует реализовать, хотя это один из крупнейших на сегодняшний день. В общей сложности GE Vernova получила заказы на обновление ветряных турбин, представляющих 1 ГВт мощности в 2024 году. Для выполнения этих обязательств GE Vernova полагается на свои существующие производственные мощности в США. В Пенсаколе, штат Флорида, где рабочие собирают массивные машинные головки, содержащие редукторы и генераторы, которые преобразуют вращение турбины в поток электроэнергии, компания инвестировала 70 миллионов долларов с 2023 года, в рамках общего плана инвестировать почти 600 миллионов долларов в производство в США, который генеральный директор Скотт Стразик анонсировал в январе.

“Поскольку Соединенные Штаты стремятся удовлетворить растущий спрос на электроэнергию, который теперь прогнозируется на уровне 50 процентов в течение следующих 20 лет, такие проекты Repower помогают американским рабочим в американских фабриках использовать то, что у нас уже есть, где у нас это уже есть,” говорит Линч.

Замена широкого спектра устаревших компонентов турбин на компоненты из надежных продуктов, которые уже производятся и проверены в масштабах, — еще один способ, которым Repower может сократить затраты, ограничить время простоя и продлить срок службы турбин для клиентов и коммунальных служб, говорит Келлан Диккенс, генеральный менеджер по продуктам для Repower и ветряных турбин с ограничением по мощности в GE Vernova. И одно из ключевых преимуществ использования надежного продукта мощностью 2.8 МВт заключается в том, что он предлагает значительно улучшенный рабочий цикл при эксплуатации на уровне 1.9 МВт на обновленной установке, обеспечивая большую надежность. Однако это не означает, что все проекты обновления выглядят одинаково. Ремонт может варьироваться от замены трансмиссии и ротора турбины до замены всего, кроме башни, включая машинную головку, ступицу и лопасти, добавляет он. Независимо от технологических решений, принципы Repower остаются неизменными: увеличение производства, улучшение надежности, продление срока службы и снижение эксплуатационных и обслуживающих затрат.

Обновление помогает обновить парки старых 1-МВт турбин, таких как эти.

Для этого GE Vernova разработала метод отделения турбины от ее башни и установки новой всего за один день.

“Мы можем эффективно снять всю машинную головку и ротор,” говорит Диккенс. Рабочие делают “разрез” в башне, прежде чем кран грузоподъемностью 600 тонн поднимет всю верхнюю часть турбины. Устанавливается трехметровый адаптер, а затем новое оборудование помещается сверху.

“Удивительно видеть это в поле — все происходит на высоте 20-этажного здания, но с быстротой и простотой,” говорит Диккенс.

Новое оборудование для турбин обычно доставляется на специализированных грузовиках, некоторые из которых имеют 13 осей и множество сопроводительных автомобилей, приезжающих из различных точек цепочки поставок GE Vernova, включая Пенсаколу и другой завод по переработке в Амарилло, штат Техас.

Удовлетворение потребностей каждого объекта

Хотя обновление целой ветряной фермы остается популярным среди клиентов, иногда одна турбина требует капитального ремонта. Для этого GE Vernova использует свой завод в Амарилло. Вместо того чтобы массово производить большие новые надежные турбины, этот старый завод в Техасе был модернизирован несколько лет назад, чтобы стать гибким производителем множества различных продуктов, от старых моделей до новых поколений, говорит Керстен Грегори, руководитель отдела выполнения заказов на запчасти для наземной ветровой энергетики.

“В Амарилло мы можем производить шесть различных конфигураций в течение одного дня,” говорит Грегори. “Мы можем производить пять различных типов трансмиссий из нашего старого парка в один день и для нашего совершенно нового парка на следующий.” Это позволяет GE Vernova производить конкретные компоненты из обширного каталога и охватывать различные модели турбин.

Когда одной ветряной турбине требуется капитальный ремонт, завод в Амарилло, штат Техас, привлекается для производства широкого спектра конкретных продуктов.

“Repower — это решение для продления жизни во многих отношениях,” размышляет Грегори. “Так же, как мы даем новую жизнь этим ветряным фермам, мы также продлеваем жизнь наших заводов. Мы инвестируем в новую производственную возможность, открывая набор технических навыков для нашей команды в сердце ветровой страны. Здесь, на заводе в Амарилло, есть реальная энергия для поддержки остальных услуг, которые мы предлагаем.”

“Это история о устойчивом развитии,” говорит Мемон. “Repower улучшает производство электроэнергии и надежность существующих турбин. Он продлевает срок службы актива и снижает затраты на эксплуатацию. Это позволяет сохранить рабочие места в сообществе на более длительный срок и создает возможности для техников развивать свои карьеры на новых технологиях на том же месте. Во многих отношениях Repower способствует созданию круговой экономики.”

Источник