Inspekce DGUV V3 pro provozovatele větrných elektráren: vše, co potřebujete vědět o inspekcích DGUV V3! |

Bezpečný provoz větrných turbín vyžaduje pravidelné kontroly v souladu s nařízením DGUV 3, aby byla zajištěna funkčnost a bezpečnost elektrických systémů. Tato příručka poskytuje operátorům komplexní pokyny ohledně požadavků na testování, vysvětluje proces testování a řeší konkrétní problémy během implementace. To umožňuje provozovatelům minimalizovat právní rizika a maximalizovat efektivitu jejich větrných elektráren.

Bezpečné a efektivní použití Větrné turbíny vyžadují pravidelné elektrické kontroly Instalace a vybavení. V Německu se tyto testy provádějí podle nařízení DGUV 3 (DGUV V3). Ale co přesně dělá test DGUV V3? Jak často se musí provádět a jaké zvláštní požadavky jsou kladeny na větrné turbíny? Tato příručka poskytuje provozovatelům větrných elektráren komplexní odpovědi na tyto otázky a také návod, jak zajistit, aby jejich instalace splňovaly zákonné požadavky a fungovaly efektivně.

1. Co je potřeba k provedení testu DGUV V3 Potřebují větrné turbíny testování?

Test DGUV V3 pro větrné turbíny je podrobná kontrola, která zahrnuje různé elektrické systémy a komponenty. Tyto zkoušky jsou nezbytné pro zajištění provozní bezpečnosti a řádného stavu zařízení. Poskytnout. Při kontrole DGUV V3 se v zásadě provádějí následující testy:

1.1 Nízkonapěťové instalace

Nízkonapěťové systémy ve větrných turbínách zahrnují všechny kabely, rozvaděče a elektrická zařízení, která pracují při napětí pod 1 voltů. Tyto komponenty musí být testovány na jejich funkčnost a bezpečnost, aby se zabránilo zkratům, přetížení a jiným elektrickým poruchám.

1.2 Systémy vysokého napětí

Vysokonapěťové systémy hrají důležitou roli ve větrných elektrárnách, protože přenášejí vyrobenou energii do sítě. Audit těchto instalací mimo jiné zahrnuje: včetně transformátorů, vysokonapěťových rozvaděčů, ochranných zkoušek a také silových kabelů, které přenášejí energii. Tyto zkoušky vyžadují speciální znalosti a vybavení, protože vysokonapěťové systémy pracují s vysokým napětím a vyžadují zvláštní bezpečnostní opatření.

1.3 Systémy ochrany před bleskem

Systémy ochrany před bleskem jsou nezbytné pro ochranu větrných turbín před údery blesku. Test DGUV V3 zajišťuje, že tyto systémy fungují správně a že všechny vodivé části turbíny, včetně rotoru a lopatek věže, jsou dostatečně uzemněny. Zkontrolujte, zda jsou zásuvky správně nainstalovány a v dobrém stavu, abyste snížili riziko poškození bleskem.

2. Jaké jsou provozní principy DGUV V3? Zkouška?

Test DGUV V3 je založen na transparentních principech, které zajišťují bezpečnost a funkčnost elektrických instalací a provozních zdrojů. Následující ustanovení platí pro větrné turbíny Základní principy:

2.1 Odpovědnost podnikatele

Provozovatel větrné farmy je ze zákona povinen zajistit, aby všechny elektrické instalace a zařízení byly instalovány a udržovány pouze kvalifikovanými elektrikáři a byly kontrolovány. Tito odborníci musí mít potřebné znalosti, dovednosti a zkušenosti, aby mohli provozovat systémy v souladu s elektrickými předpisy. honit.

2.2 Pravidelné kontroly

Elektrotechnické podniky, kam patří i větrné elektrárny a trafostanice, musí být pravidelně kontrolovány. Tyto audity by měly být prováděny alespoň jednou za čtyři roky, i když přesnou četnost auditů lze určit pomocí analýzy rizik. Tato pravidelnost je zásadní pro zajištění toho, aby byly všechny elektrické systémy vždy bezpečné a funkční.

Důležitá je řádná dokumentace. Tyto dokumenty musí obsahovat všechny relevantní údaje, včetně přijatých opatření, zjištěných nedostatků a opatření přijatých k jejich odstranění. Slouží jako důkaz o splnění zákonných požadavků a lze je použít v případě kontroly ze strany regulačních orgánů.

3. Jak často by se mělo provádět DGUV V3? stát se?

Četnost revizí DGUV V3 vychází ze specifických požadavků na elektrické instalace a posouzení rizik spojených s jejich provozem. V zásadě platí pro větrné turbíny následující:

3.1 Čtyřletý rytmus

V souladu s požadavky předpisu 3 DGUV musí být elektrické instalace, jako jsou větrné turbíny, přenosové a transformátorové rozvodny, kontrolovány nejméně jednou za čtyři roky. Toto ustanovení zajišťuje včasnou detekci a eliminaci možných bezpečnostních hrozeb. než vedou k vážným problémům.

3.2 Odchylky způsobené analýzou rizik

V některých případech je frekvence testů určena pomocí analýzy rizik. Tato analýza hodnotí specifická rizika spojená s provozem daného zařízení. a může dojít k závěru, že je nutné častější nebo méně časté testování. Takové nastavení vyžaduje důkladné a přiměřené posouzení kvalifikovaným elektrikářem.

Kromě pravidelných kontrol, může to být po mimořádných událostech, jako je úder blesku, porucha v síti vysokého napětí nebo po rozsáhlých opravách, proveďte dodatečný test DGUV V3. Tyto kontroly zajišťují, že majetek bude po incidentu vrácen do bezpečného prostředí. jsou v dobrém stavu.

4. Je DGUV V3 povinný?

Ano, test DGUV V3 je legální a povinný pro provozovatele větrných turbín. Tato povinnost vyplývá z požadavků předpisů pro prevenci úrazů, které musí zajistit Německá sociální úrazová pojišťovna (DGUV), která zajišťuje ochranu pracovníků a třetích osob před nebezpečím elektřiny.

4.1 Právní základ

Předpis 3 DGUV tvoří právní základ pro zkušební základnu pro elektrické systémy a zařízení. To platí nejen pro větrné elektrárny, ale také pro všechny elektroinstalace ve firmách a institucích pod dohledem DGUV. Porušení těchto ustanovení může mít vážné právní následky v souladu s podmínkami smlouvy.

4.2 Důsledky nedodržení

V případě nedodržení předepsaných kontrol nebo při nesprávné realizaci hrozí provozovatelům větrných elektráren pokuty nebo dokonce trestněprávní důsledky. Kromě toho by nehoda způsobená špatným testem, za kterou nese odpovědnost provozovatel, měla značné finanční a právní důsledky.

4.3 Rizika odpovědnosti

Dalším aspektem povinnosti dodržovat DGUV V3 je riziko odpovědnosti, které vzniká provozovatelům větrných turbín. Pokud je škoda způsobena nedostatečnou kontrolou nebo nezjištěnými závadami, může nést odpovědnost Provozovatel. To může vést nejen k finančním ztrátám, ale také k poškození image firmy, tedy vztahů s investory a partnery.

5. Co přesně DGUV V3 dělá? měřeno?

Test DGUV V3 pokrývá řadu speciálních měření a testů, aby bylo zajištěno, že všechny elektrické systémy a zařízení jsou v perfektním stavu. Tato měření jsou nezbytná k identifikaci potenciálních nebezpečí dříve, než mohou vést k nehodám nebo poruchám.

5.1 Vizuální kontrola

Vizuální kontrola je prvním krokem Kontrola DGUV V3 zahrnuje kontrolu všech viditelných částí oplocení. Kontroluje se přítomnost kabelů, spojů, rozvodných zařízení atd. Součásti jsou znatelně poškozené nebo opotřebované. Správné značení a štítky elektrických systémů jsou kontrolovány, aby se předešlo záměnám nebo chybám při obsluze.

5.2 Měření izolačního odporu

Izolační odpor elektrických potrubí a zařízení se měří tak, aby se zajistilo, že nedojde k nebezpečným svodovým proudům. Příliš nízký izolační odpor může indikovat poškození kabelů nebo izolace, což může potenciálně vést ke zkratu nebo úrazu elektrickým proudem.

5.3 Měření uzemnění a ochrany před bleskem

Systémy měření uzemnění a ochrany před bleskem jsou zvláště důležité pro větrné turbíny, protože se často používají na exponovaných místech, a jsou proto vystaveny zvýšenému riziku úderu blesku. Tento test kontroluje, zda jsou všechny kovové části systému řádně uzemněny a zda systémy ochrany před bleskem fungují správně.

5.4 Měření odporu smyčky

Odpor smyčky se měří, aby se zajistilo, že v případě poruchy, jako je zkrat, se časový spínač uvolní. Příliš vysoký odpor smyčky může způsobit selhání bezpečnostního mechanismu, což má za následek zvýšené riziko pro lidi a vybavení.

5.5 Kontrola ochranných zařízení

V rámci testu DGUV V3 se také používají ochranná zařízení, jako jsou pojistky, proudové chrániče a přepěťové ochrany. Tyto testy jsou navrženy tak, aby zajistily, že: Bezpečnostní mechanismy v případě poruchy fungují správně a chrání tak osoby a majetek.

6. Vlastnosti průzkumu Větrné turbíny

Větrné turbíny hrají důležitou roli ve specifických výrobních technologiích a jejich různí výrobci mají při testování DGUV V3 potíže. Provozovatelé by se proto měli podílet na výběru poskytovatele služeb, aby bylo zajištěno, že má dostatečné zkušenosti a potřebné know-how v oblasti větrných turbín.

6.1 Různé typy instalací a výrobce

V závislosti na typu větrné turbíny rozlišují výrobci jako Enercon, Vestas, Nordex, GE nebo Senvion mezi požadavky testu DGUV V3. Například odbornost transformátorů vysokého napětí instalovaných v gondole, speciální vybavení a znalosti. Stejně tak některá zařízení, jako jsou ventilátory nebo oscilační motory, lze ovládat pouze pomocí speciálních dálkových ovladačů, které jsou vhodné pro každý typ zařízení.

6.2 Úrovně přístupu a školení

U některých větrných turbín to vyžaduje, aby servisní technici měli zvláštní úrovně přístupu, které jsou dostupné pouze prostřednictvím školení od příslušného výrobce zařízení nebo servisní společnosti. Bez těchto úrovní přístupu nelze určité části zařízení používat, což značně ztěžuje proces testování.

6.3 Standardizované zkušební postupy

Pro snížení počtu chyb v DGUV V3 Při testování je důležité, aby byla vytvořena standardizovaná metodika testování. Tento zkušební postup musí být proveden všemi s přihlédnutím ke specifickým požadavkům a vlastnostem příslušného systému a zajišťuje, že i obtížně přístupné nebo zvláště citlivé oblasti budou správně testovány.

Test DGUV V3 je určen pro provozovatele Větrné turbíny jsou zákonnou povinností a zároveň rozhodujícím opatřením pro zajištění bezpečnosti a efektivity jejich investice. Aby byly splněny komplexní požadavky těchto zkoušek, je důležité, aby zkoušky prováděli kvalifikovaní specialisté, kteří mají potřebné know-how a vybavení. Provozovatelé větrných elektráren proto musí pečlivě zvážit, které poskytovatele služeb využívají, a zajistit, aby byly otestovány všechny příslušné komponenty jejich systémů. Prostřednictvím komplexní a pravidelné Inspekce DGUV V3 je možné nejen minimalizovat právní rizika, ale také snížit provozní náklady a prodloužit životnost větrných turbín.

Velký počet zpráv o nových projektech větrné energie na moři a růst jejího podílu na dodávkách energie některých zemí je doprovázen faktem poklesu investic do tohoto typu výroby. Rostoucí ceny komodit a energií zvrátily plány vlády Spojeného království na snížení nákladů. Současné náklady na elektřinu z větrných turbín, spojené s jejich nestabilním provozem, neospravedlňují jejich použití jako základní součásti energetického systému.

Materiál zpracoval Ústav rozvoje palivových a energetických technologií.

“Skutečné náklady na větrnou energii jsou ohromující: náklady na větrnou energii na moři jsou astronomické, více než šestkrát vyšší než náklady na energii z plynu, která je k dispozici 24 hodin denně a za každého počasí,” píše David Turner ve své analýze problémů tohoto odvětví.

Náklady na suroviny, energii a úrokové sazby v posledních letech prudce vzrostly, což vedlo ke zvýšení nákladů na kapitál. Tyto faktory měly silný dopad na náklady na větrnou energii na moři. Předpovědi britské vlády o klesajících cenách energie se nenaplnily.

Model diskontovaných peněžních toků, píše Turner, byl vytvořen pomocí parametrů stanovených ve zprávě vlády Spojeného království z roku 2020. To dává nulovou NPV za použití realizační ceny 56,94 GBP/MWh, což dává výsledky velmi blízké vládnímu modelu. Pro podmínky konce roku 2022 byly následně upraveny různé nákladové faktory, aby se otestovala citlivost cen na různé parametry.

Ceny větrných elektráren na moři jsou nejcitlivější na zvýšení nákladů na výstavbu a infrastrukturu a také na náklady na financování. Nárůst stavebních nákladů o 35 % má za následek zvýšení cen elektřiny o 18,8 %. Zvýšení kapitálových nákladů o několik procentních bodů vedlo ke zvýšení cen elektřiny o 26,5 %. Snížení využití majetku, životnost majetku a prodloužení doby montáže mají relativně malý vliv. Pokud dojde ke všem změnám v oblasti nákladů, ceny větrných elektráren na moři by vzrostly o 74 % na 99,10 GBP.

Tento článek porovnává skutečný výkon čtyř větrných elektráren – Sheringham Shoal, Dudgeon, Beatrice, East Anglia One – s prognózami vládních a průmyslových publikací.

Obrázek 1 ukazuje příjem za MWh vyrobené elektřiny (£/MWh) za poslední dva finanční roky. Vodorovné tečkované čáry znázorňují předpovědi BEIS (Výbor pro obchodní, energetickou a průmyslovou strategii – parlamentní výbor Spojeného království) pro vyrovnané náklady na energii pro pobřežní větrné farmy. Červená čára ukazuje jejich odhad (100 GBP/MWh) pro nové farmy, které budou online v roce 2025, převzatý z jejich zprávy za rok 2016. Zelená čára ukazuje odhadované náklady britské vlády na provoz větrných elektráren na moři v roce 2025 (57 GBP/MWh), převzaté ze zprávy pro rok 2020. V každém případě jsou skutečné dosažené ceny mnohem vyšší než odhady pro nové farmy v roce 2020.

Mezi zprávami z let 2016 a 2020 provedla vláda některé důležité změny ve svých předpokladech o větrných elektrárnách, které budou online v roce 2025. Jsou znázorněny na obrázku 2.

Velikost základního projektu se zvýšila z 844 MW na 1000 GW. To je pravděpodobně oprávněné vzhledem k tomu, že nedávno zprovozněné větrné elektrárny mají kapacitu přes 1 GW. Vytížení vzrostlo ze 47,67 % na 51 %. Doba výstavby se zkrátila ze tří na dva roky. Předpokládaná životnost větrné turbíny se zvýšila z 22 na 30 let. Stavební náklady klesly z 2100 1500 GBP/kW kapacity na 45 400 GBP/kW. Fixní náklady na provoz a údržbu klesly z 36 300 GBP/MW/rok na 8,9 6,3 GBP/MW/rok, a co je zásadní, náklady na kapitál se snížily z XNUMX % na XNUMX %.

Pojďme se podívat na každý z těchto faktorů a posoudit, jak jsou reálné.

Investiční náklady na turbíny, instalaci a infrastrukturu jsou klíčovými faktory ovlivňujícími cenu větrné energie. Vládní zpráva pro rok 2020 naznačuje, že náklady na výstavbu větrných elektráren rozmístěných v roce 2025 budou o 28 % nižší, než odhadovali ve své zprávě z roku 2016. Část tohoto snížení je způsobena zvětšením velikosti větrných turbín. Čím větší turbína, tím méně strojů je potřeba k výrobě stejného výkonu.

Každá turbína je však větší, takže obsahuje více materiálu a vyžaduje ještě větší betonový základ. Stavební náklady jsou v podstatě náklady na materiály potřebné k výrobě turbín a jejich ukotvení ke dnu oceánu, plus energie a práce potřebné k přeměně surovin na konečný produkt. Tyto ceny prudce vzrostly. Cena ropy Brent se zhruba zdvojnásobila z ~40 dolarů za barel v letech 2016 a 2020 na dnešních více než 80 dolarů za barel. Ceny plynu ve Spojeném království vzrostly zhruba šestinásobně z ~20p za termiku (terma je 100 105,5 britských tepelných jednotek, přibližně 2016 MJ) v letech 2020 a 128 na v současnosti 3p za termiku. Ceny uhlí se ztrojnásobily z 60–70 USD/t v roce 2016 a 2020 na dnešních 209 USD/t. Ceny železné rudy vzrostly z přibližně 60 USD za tunu v roce 2016 na dnešních více než 127 USD za tunu. Ceny mědi se zhruba zdvojnásobily z ~2 $ za libru v roce 2016 a 2020 na dnešní více než 4 $ za libru. Ceny neodymu (klíčového prvku pro výrobu permanentních magnetů) se více než zdvojnásobily z ~40 93 juanů/tunu na více než ~XNUMX XNUMX juanů/tunu.

Zdá se nepravděpodobné, že výrazný nárůst komoditních nákladů bude kompenzován úsporami z rozsahu dosaženými většími turbínami. To potvrzují nedávné investorské prezentace společností Vestas a Siemens Gamesa a samozřejmě zprávy Energy UK a RenewableUK.

Vestas je nerentabilní a celkový objem objednávek klesá. Celkově se počet zakázek na offshore projekty zvýšil, ale pro Evropu byl velmi malý – pouze 60 MW, neboli čtyři jejich velmi velké turbíny. Obrázek 4 ukazuje, že průměrná prodejní cena pobřežních větrných turbín se od 34. čtvrtletí 4 do 2021. čtvrtletí 4 zvýšila o 2022 %.

Siemens je také nerentabilní a jeho zakázky také klesají. Společnost v 2023. čtvrtletí 25 prodávala málo a jednotkové ceny pozemků vzrostly od 2022. čtvrtletí 2023 do 50. čtvrtletí 2020 o XNUMX % a od XNUMX. čtvrtletí XNUMX o více než XNUMX %.

Náklady na kapitál neboli diskontní sazba jsou kritickým faktorem při určování hodnoty pobřežní větrné farmy. Na základě britských sazeb zlacení autor předpovídá realistickou míru překážek pro rok 2025 ve výši 10,23 %.

Vláda mezi zprávou z roku 50 a zprávou z roku 3 zkrátila odhadovanou dobu výstavby o 2 % ze 2016 na 2020 roky, ale během 2 let nebyl dokončen ani jeden projekt.

Obrázek 6 ukazuje skutečný výkon větrné farmy v porovnání s vládními projekcemi pro roky 2020 a 2025. V roce 2016 vláda přijala faktor vytížení 47,67 % pro nové větrné farmy uvedené do provozu v letech 2020 a 2025. Zpráva pro rok 2020 předpokládá u turbín uvedených do provozu v roce 51 zátěžový faktor 2025 %.

Výkon Dudgeonu v roce 2020 je třeba vnímat jako jednorázový, protože v jiných letech provozu měl mnohem nižší vytížení.

Vláda Spojeného království změnila mezi svými zprávami z let 2016 a 2020 svůj předpoklad o životnosti pobřežních větrných farem. Zpráva z roku 2016 předpokládala životnost 22 let, zatímco zpráva z roku 2020 zvýšila životnost o 36 % na 30 let.

Obrázek 9 ukazuje odpisovou politiku v účtech mnoha společností provozujících větrné farmy. Očekávaná délka života je výrazně kratší než 30 let, v průměru kolem 24 let.

David Turner ukázal, jak daleko jsou plány evropských vlád za realitou. V důsledku toho bude Evropa v roce 2022 investovat pouze 17 miliard eur do nových větrných elektráren. To je pokles ze 41 miliard EUR v roce 2021 a nejnižší investice od roku 2009. Klesly zejména investice do větrné energie na moři – na 0,4 miliardy eur.

Zároveň se zvýšila kapacita schválených projektů.

Údaje LCOE se liší zdroj od zdroje, ale lze nakreslit určitý obrázek. Podle IRTTEK poskytuje EIA (Energy Information Administration, USA) poměrně objektivní informace.

Odhadované kapacitně vážené vyrovnané náklady na elektřinu (LCOE) a vyrovnané náklady na skladování (LCOS) pro nové zdroje uvedené online v roce 2027 (2021 XNUMX USD/MWh)

Třetí sloupec vpravo ukazuje, že náklady na výrobu kombinovaného cyklu spalováním plynu se téměř rovnají nákladům na výrobu na pevnině. Pozemní výroba je ale nestabilní, takže vyžaduje záložní zdroj (stejné plynové turbíny) nebo akumulační systémy, ve kterých je cena za kilowatthodinu třikrát vyšší než cena výroby.

EIA neuvádí náklady na offshore výrobu, ale můžete je porovnat v nedávné zprávě společnosti Lazard, která se specializuje na analýzu LCOE.

Porovnání nákladů na energii podle úrovně nákladů

Rozsah větru na pevnině je 24-75 $/MWh, rozsah větru na moři je 72-140 $/MWh. Pravidlo je dobře známé: i když se výzkumníci mýlí, mýlí se stejným způsobem, to znamená, že absolutním údajům o nákladech na energii lze nevěřit, ale lze věřit dvoj až trojnásobnému rozdílu v nákladech na větrnou energii na pevnině a na moři. Cenový rozdíl je pochopitelný: servis gondoly pozemní turbíny ve výšce 100 m je nákladná záležitost a servis této turbíny na moři je neuvěřitelně nákladný.

Navíc jsou větrné turbíny nebezpečné stavby. Mohou prasknout a hořet a je nemožné uhasit oheň na vrcholu stometrové trubky. Statisticky 1 z 2000 XNUMX větrných turbín bude během své životnosti zničena požárem. Když tedy dodavatelé dostanou příkaz „zavést obnovitelné zdroje energie“, zvolí solární panely, pokud nejsou levnější, jsou mnohem bezpečnější.