Постановка проблемы. История зарождения и развития ветровой энергетики насчитывает более 100 лет. Самые значительные достижения в данном направлении наблюдаются в последние десятилетия, благодаря использованию новых материалов, систем контроля, возможностям машиностроения и др. Наряду с работами о высокой эффективности ветряных турбин, об увеличении генерации зеленой электрической энергии [1, 2] стали появляться публикации, связанные с вопросами их надежности [3, 4], анализом отказов [5, 6], вопросами диагностирования и др. Большинство этих работ выполнено китайскими специалистами, что вполне оправданно, исходя из того, что объем новых установленных мощностей в КНР за последние годы сравним с показателями остальных стран. Появление данных и других работ свидетельствует об актуальности рассмотрения вопросов технического обслуживания, ремонта и утилизации ветровых генераторов.
Вопросы анализа отказов и показателей надежности [7–9]. Рассматриваются такие вопросы, как:
• обледенение и повреждение лопастей, приводящие к снижению выработки энергии, появлению дисбаланса и вибрации;
• переработка и захоронение отработанных лопастей и турбин (срок службы 15…25 лет) усугубляется использованием редкоземельных элементов.
Искусственный интеллект [15]. Поломка даже одной турбины для оператора ветровой электростанции (ВЭС) — большая потеря. Ремонт ветряка обходится дорого, проходит долго. Генератор расположен на высоте более 100м, ремонтные базы — на удалении и др. General Electric разработала алгоритм прогнозирования поломок ветротурбин — «прогнозируемое обслуживание». Технология основана на обработке информации, описывающей все режимы, при которых работал каждый генератор за определенный период времени. Компьютерная программа учитывает скорость и направление ветра, длительность эксплуатации ветряка и др. и дает точный прогноз момента техобслуживания ветряка. Точность прогноза зависит от стабильности ситуации и количества однотипных реализаций, что косвенно указывает на увеличение числа внезапных отказов, происходящих при плановом техническом обслуживании.