Gigantyczna turbina wiatrowa będzie pracować w trybie grid-forming

Chiński producent CSSC właśnie zakończył produkcję największej na świecie morskiej turbiny wiatrowej pracującej w trybie formowania sieci. Gigant osiąga moc 25 MW, a jego łopaty mają długość 150 metrów.

Chińczycy już od kilku lat przodują w budowie największych morskich turbin wiatrowych: w 2023 r. firma Mingyang Smart Energy zaprezentowała turbinę MySE 18.X-20MW o mocy znamionowej od 18 do 20 MW, a od września ubiegłego roku rekord pod względem uzyskanej mocy należy do firmy Dongfang Electric Corporation: zainstalowana przez nią w Dongying turbina uzyskała moc 26 MW – przy średnicy wirnika 210 m i długości łopat 153 m.

Choć wyprodukowana właśnie turbina ma moc znamionową o 1 MW niższą niż wspomniany rekordzista, o jej wyjątkowości decyduje fakt, że jako pierwsza morska turbina wiatrowa na świecie w tej skali będzie mogła pracować w trybie grid forming, czyli formowania sieci.

REKLAMA

Ponad 30 tysięcy komponentów

Zaprezentowany właśnie gigant o nazwie H305 został wyprodukowany i zmontowany we wschodnich Chinach przez firmę China State Shipbuilding Corporation (CSSC). Turbina składa się łącznie z ponad 30 tysięcy części, a średnica jej wirnika wynosi 305 m przy długości łopat równej 150 m. Za napędzanie łopat odpowiada w pełni zintegrowany napęd półbezpośredni, który łączy w sobie wał, przekładnię i generator. Konstrukcja turbiny jest całkowicie zamknięta w celu ochrony przed korozją i wyposażona w wewnętrzny i zewnętrzny system chłodzenia.

Jak podkreśla producent rekordowej turbiny, zakończenie prac nad jej budową jest efektem wielomiesięcznej współpracy szeregu partnerów. Główną oś turbiny dostarczyła firma Jinlei Heavy Equipment, zaś w lipcu 2025 r. spółka Elade dostarczyła producentowi komplet masywnych kołnierzy wieżowych o średnicy do 12 metrów i jednostkowej wadze 13,5 tony.

Dodatkowo model H305 ma zostać wyposażony w konfigurowalną wieżę, która umożliwi zmianę wysokości położenia turbiny w zakresie +/- 60 metrów.

Firma CSSC szacuje, że jej parametry pozwolą na produkcję około 100 GWh energii elektrycznej rocznie przy założeniu średniej prędkości wiatru 10 m/s.

Stabilne parametry sieci dzięki funkcji grid-forming

Sercem systemu jest przekształtnik AC/DC z funkcją formowania sieci (grid-forming), który nie tylko dostosowuje się do parametrów sieci (napięcia i częstotliwości), ale także może aktywnie je kształtować, tworząc i utrzymując napięcie i częstotliwość sieci na zadanym poziomie. Jest to szczególnie ważne w przypadku turbin morskich o wysokiej mocy, znacznie oddalonych od lądu, w przypadku których energia transportowana jest na duże odległości, a parametry sieci z założenia są słabe.

REKLAMA

Według artykułu zamieszczonego na chińskim portalu Cnbearing konwerter zastosowany w turbinie H305 umożliwia płynne przełączanie między trybem grid-following i grid-forming, cechuje się niewielkim opóźnieniem reakcji bezwładnościowej poniżej 5 ms oraz wysoką zdolnością wsparcia prądowego podczas zwarć na poziomie 300 proc. prądu znamionowego. Zaś zintegrowane funkcje black start i tłumienia oscylacji zapobiegają kaskadowym odłączeniom całych farm wiatrowych wskutek lokalnych awarii, ograniczając ryzyko nieplanowanych przestojów.
.
.

.

Europa też ma się czym pochwalić

Wszystko wskazuje na to, że H305 może przez dłuższy czas pozostać rekordzistą, jeśli chodzi o morskie turbiny z przekształtnikami typu grid-forming. Jednak pod względem mocy wkrótce może go wyprzedzić kolejny zapowiadany model elektrowni wiatrowej Dongfang Electric – H2X000-31X o mocy znamionowej do 31 MW.

Pod tym względem Chińczycy znacznie wyprzedzają obecnie Europę, w której rekord mocy elektrowni wiatrowej od kilku lat należy do duńskiej firmy Vestas. Jej turbiny V236-15.0 MW o mocy 15 MW i średnicy wirnika 236 m są obecnie instalowane w ramach najbardziej zaawansowanego polskiego projektu morskiej farmy wiatrowej Baltic Power prowadzonego wspólnie przez Orlen i Nortland Power. Łącznie w ramach inwestycji w polskiej części Morza Bałtyckiego ma stanąć 76 elektrowni wiatrowych firmy Vestas.

Równolegle w duńskim ośrodku testowym Osterild testowany jest prototyp turbiny wiatrowej o mocy około 21 MW produkcji Siemens Gamesa. Jeśli testy przebiegną pomyślnie, turbina trafi do seryjnej produkcji i będzie największym rozwiązaniem tego typu produkcji europejskiej.