Vai apzināmies riskus projektējot vēja ģeneratorus?

[dropcap style=”font-size: 60px; color: #8b2336″] V [/dropcap]ēja ģeneratora parku projektēšana un būvniecība Latvijā tika diskutēta gan LBPA regulārajās sanāksmē un īpašā darba grupā, gan arī LBS projektēšanas sekcijā. Šīs diskusijas rezultātā vienojāmies par tēmas aktualizāciju visā būvinženieru kopienā. Kā tieši iesaistīts vēja ģeneratoru parka būvniecībā, rakstu savas pārdomas par problēmas sadaļām.

Vēja ģeneratoru projektu izstrādei un būvniecībai Latvijā ir savdabīgas īpatnības, kuras saistītas ar projektu attīstītāju nepietiekamu izpratni tehniskajos jautājumos, lietotu vēja ģeneratoru ievešanu un zemu projektētāju kompetenci šādu konstrukciju projektēšanā. Lai pamatotu savu kritiku par katru no šīm sadaļām, gribu parādīt gan izcelsmes būtību, gan potenciālās kļūdaino pieņēmumu sekas.

Komerciāla pieeja elektroenerģijas ražošanai nosaka izmaksu minimizāciju iepērkot vēja ģeneratora iekārtas, izstrādājot projektu un realizējot projektu. Šāds sadaļas uzstādījums nosaka demontētu vēja ģeneratoru iekārtu iegādāšanos reģionos, kuros notiek vēja parku modenizācija. Lētu projektēšanas izmaksu meklēšana bieži noved pie spiediena pielietot jau esošus projekta risinājumus, neizvērtējot lokālos būvniecības apstākļus un īpatnības. Projekta realizācijas izmaksas ir atkarīgas no projektētāja piedāvātā risinājuma, tādējādi tiek pieprasīti lēti risinājumi, kuri ne vienmēr ir atbilstoši drošības un lietojamības prasībām. Turpmāk gribētu pievērsties nozīmīgākajām problēmām vēja ģeneratoru būvkonstrukciju projektu izstrādē.

Savā projektēšanas praksē esmu saskāries ne tikai ar lietotu vēja ģeneratoru, bet arī torņu daļas ievešanu un uzstādīšanu Latvijas vēja parkos. Vēja ģeneratora daļu resurss ir plānots divdesmit gadu periodam, tādējādi jāsaprot, ka šis ir īstermiņa un augstas likviditātes biznesa projekts. Šādi uzstādījumi nosaka minimālus kapitālieguldījumus, minimizējot katru biznesa projekta sadaļu. Projektu attīstītāji cenšas ekonomēt arī uz projektēšanas izmaksām, pietiekamu uzmanību nepievēršot lokālajiem būvniecības apstākļiem. Būtiskās lokālās piesaistes īpatnības ir reģiona vēja slogojums un grunts apstākļi. Lai gan vēja ģeneratoru konstrukcijas ir pakļautas sertifikācijai, lietotu iekārtu ievešana un uzstādīšana turpinās.

Pievēršoties likumdošanas nodrošinājumam jāsaka, ka ir nepilnības arī šajā sadaļā, piemēram: Būvniecības likuma 6.panta 7. un 9. punkts, nosaka īpašu būvniecības procesa kārtību enerģijas ražošanas, pārvades un sadales būvēm uz sauszemes un jūrā, taču šādi attiecīgi Ministru kabineta noteikumi nepastāv. Latvijas Republikā nav speciālu noteikumu, kas noteiktu piemērojamās projektēšanas procedūras vēja ģeneratoriem, to kātiem un pamatiem. Latvijas Būvnormatīvi nenosedz visu būvkonstrukciju projektēšanas kopumu, tādēļ ieteicams pielietot Eirokodekss saimes projektēšanas normatīvus. Būvkonstrukciju projektēšanu reglamentē Būvniecības likuma 4.1 nodaļas 58. punkts, kas paredz kārtību, kādā pielietojami Eiropas dalībvalstu būvnormatīvi un nacionālie standarti. Eirokodekss nosaka gan konstrukcijas slogojumu, gan materiālu projektēšanas noteikumus. Prasības vēja ģeneratora projektēšanai nosaka EN 61400-1:2006. Šajā normatīvā apkopotas prasības gan konstrukciju projektēšanai, gan elektopieslēgumu izveidei, gan būvniecības tehnoloģijai, gan ekspluatācijai. Mūsdienu projektēšanas metodes un nosacījumi iegūti testējot reālo būvju uzvedību ekspluatācijas apstākļos. Šādu procedūru nosaka 0. Eirokodekss, D pielikums „Design assisted by testing”. Testu un analīzes rezultātā būtiski uzlabots iepriekšējais vēja ģeneratoru projektēšanu reglamentējošais standarts IEC 61400-1:1999.

Rūpīgi ievērojot visas šo standartu prasības, nav iespējama izmaksu ekonomija projektēšanas sadaļā, jo tādējādi tiek pieļauti vienkāršojumi projektēšanas procedūrās. Procedūru vienkāršojumi atkarīgi no konkrētā projektētāja kompetences līmeņa. Bieži tiek uzspiesta nosacīti līdzīgu projektu aprēķina pielāgošana jaunajiem apstākļiem. Uzskatu, ka nav pieļaujama šāda spiediena izdarīšana no projekta attīstītāja puses, iedarbojoties ar finašu instrumentiem. Tas var novest pie nedroša projekta risinājuma un atbildības uzspiešanas projektētājam. Gribēju pievērst uzmanību, ka vēja ģeneratora balsta konstrukcijas projektēšanai ir īpatnības, kuras nosaka šīs būves mijiedarbība ar apkārtējo vidi. Pašas būtiskākās ir vēja slodze un grunts apstākļi, kuru projektēšana nosaka atbilstoši LVS EN 1991-1-4 „1. Eirokodekss. Iedarbes uz konstrukcijām. 1-4.daļa: Vispārīgās iedarbes. Vēja iedarbes” un LVS EN 1997 „7. Eirokodekss. Ģeotehniskā projektēšana” standarti. Vēja slogojuma dinamiskā komponente ir būtiska projektēšanas sadaļa, kas nosaka kāta konstrukcijas noguruma aprēķinu un pamata deformāciju aprēķinu, ievērtējot pamatnes slāņu dinamisko deformāciju moduli. Vēja ģeneratora kāta daļas aprēķins veicams pēc atbilstošā materiāla Eirokodekss standarta. LVS EN 1992 „2. Eirokodekss. Betona konstrukciju projektēšana”, nosaka prasības betona konstrukciju projektēšanai un LVS EN 1993 „3. Eirokodekss. Tērauda konstrukciju projektēšana”, nosaka prasības tērauda kāta projektēšanai. Būtisku projektēšanas kļūdu var radīt nepilnīga ģeotehniskā izpēte un izpētes standartu LVS EN 1997-2 „7. Eirokodekss. Ģeotehniskā projektēšana. 2. daļa: Pamatnes grunts izpēte un testēšana”, neievērošana. Vēja ģeneratoru pamati darbojas no pilnas pamatnes atslodzes līdz nestspējas robežai, nododot vēja dinamisko slogojumu pamatnei. Šāds pamatnes slogojums nosaka paaugstinātas prasības ģeotehniskajai izpētei. Projekta finansētāji neizprot šīs izpētes nozīmību un ģeotehnisko apstākļu ietekmi uz projekta risinājumiem. Kā rezultātā, šādām projektēšanas un izpētes nepilnībām ir neatbilstoši balsta konstrukciju un pamatu risinājumi. Kā rezultāts neatbilstošiem kāta konstrukcijas risinājumiem ir tā nepietiekama nestspēja cikliskā slogojumā. Kā rezultāts kļūdainiem pamatu projekta risinājumiem ir pārmērīgas kāta deformācijas vai apgāšanās.

Gribu vērst projektētāju un ģeotehniskās izpētes veicēju uzmanību uz vēja parka konstrukciju projektēšanas specifiskajām prasībām un procedūrām. Novēlu saviem kolēģiem pieņemt lēmumus savas kompetences ietvaros, pievēršot uzmanību gan prasībām, gan būvniecības apstākļiem.

[author] [author_image timthumb=’on’] http://lbpa.lv/wp-content/uploads/2012/03/Bondars_120x120.png[/author_image]

[author_info]

Raksta autors Kaspars Bondars, Dr.sc.ing.

Rīgas Tehniskās universitātes
Būvniecibas fakultātes
Civilo ēku būvniecības katedras docents [/author_info] [/author]
Daži resursi internetā par vēja ģeneratoru konstrukcijām:

 

Dalies tālāk