شرکت وستاس (Vestas Wind Systems A/S) یکی از بزرگترین تولیدکنندگان توربینهای بادی در جهان است که در سال ۱۹۴۵ در لم، دانمارک توسط پدر هانسن تأسیس شد. ابتدا به عنوان یک کارگاه آهنگری و تولید جرثقیلهای هیدرولیکی فعالیت میکرد، اما در دهه ۱۹۷۰ با بحران نفت، به سمت انرژیهای تجدیدپذیر چرخید و اولین توربین بادی خود را در ۱۹۷۹ معرفی کرد. وستاس اکنون بیش از ۱۹۳ گیگاوات ظرفیت نصبشده در ۸۸ کشور دارد و با بیش از ۱۶۰ گیگاوات توربین تحت سرویس، رهبر بازار است. این شرکت با تمرکز بر نوآوری، بیش از ۵۶,۰۰۰ توربین را در ۷۱ کشور مدیریت میکند و با بیش از ۱۱,۰۰۰ تأمینکننده همکاری دارد.
وستاس از سال ۱۹۹۸ منحصراً بر انرژی بادی تمرکز کرده و به نمادی از انتقال انرژی تبدیل شده است. با کارخانههای تولید در دانمارک، آمریکا، چین و هند، و بیش از ۲۹,۰۰۰ کارمند، وستاس در هر دو بخش خشکی و دریایی پیشرو است. در سال ۲۰۲۴، بیش از ۱۴۵ گیگاوات توربین نصب کرده و بر کاهش انتشار گازهای گلخانهای تمرکز دارد. این شرکت با استانداردهای جهانی مانند IEC 61400 همخوانی دارد و نقش کلیدی در پروژههای بزرگ مانند هورنسی ایفا میکند.
توربینهای بادی وستاس چه ویژگیهایی دارند؟
توربین بادی وستاس با طراحی پیشرفته، راندمان بالا و قابلیت تطبیق با شرایط متنوع باد، از برجستهترین محصولات صنعت هستند. این توربینها دارای روتورهای سهپره با قطر تا ۲۳۶ متر (مانند V236-15.0 MW) هستند که انرژی باد را با حداکثر کارایی جذب میکنند. ویژگیهای کلیدی شامل کنترل پچ فعال برای تنظیم زاویه پرهها، سیستم yaw فعال برای جهتگیری به سمت باد، و ژنراتورهای دایرکت درایو یا گیربکسدار برای تبدیل کارآمد انرژی است. وستاس بر پایداری تأکید دارد و توربینهایش با مواد مقاوم در برابر خوردگی و شرایط شدید آبوهوایی ساخته شدهاند، که عمر مفید ۳۰ ساله را تضمین میکند.
علاوه بر راندمان، توربینهای وستاس بر ایمنی و خدمات تمرکز دارند. سیستمهای نظارت دیجیتال مانند Vestas Online® عملکرد را بهینه میکنند و تولید انرژی سالانه (AEP) را تا ۱۰% افزایش میدهند. این توربینها در کلاسهای IEC S یا T قرار دارند و سرعت باد قطع از ۳۱ متر بر ثانیه را تحمل میکنند. با ظرفیت فاکتور بیش از ۶۰% در مدلهای دریایی، وستاس راهحلهایی برای سایتهای کم باد تا پرباد ارائه میدهد، که آنها را برای مزارع بزرگ ایدهآل میسازد.
تکنولوژی بهکاررفته در سیستم ژنراتور و ناسل
سیستم ژنراتور وستاس از فناوریهای پیشرفته مانند ژنراتورهای همگام دایرکت درایو (بدون گیربکس) در مدلهای offshore مانند V236-15.0 MW استفاده میکند. این سیستم راندمان را تا ۹۶% افزایش میدهد و نگهداری را کاهش میدهد. ناسل (nacelle) به عنوان قلب توربین، شامل ژنراتور، مبدلهای قدرت و سیستمهای خنککننده است که با مواد سبک کامپوزیتی ساخته شده تا وزن را به حداقل برساند. در مدل V150-4.2 MW، ناسل با برج فولادی قطر بزرگ (LDST) ترکیب شده و تولید را بیش از ۲۰% نسبت به مدلهای قبلی افزایش میدهد.
تکنولوژی ناسل وستاس با سنسورهای هوشمند و الگوریتمهای AI یکپارچه است که لرزشها را نظارت و انرژی را بهینه میکنند. در V136-3.45 MW، ناسل با طراحی آیرودینامیک پیشرفته، توربین را برای بادهای متوسط تا بالا مناسب میسازد. این سیستمها با استانداردهای grid code سازگار هستند و انتقال برق را بدون اختلال تضمین میکنند، که وستاس را در پروژههای بزرگ مانند Empire Wind برجسته میکند.
مشخصات شرکت وستاس Vestas
| پارامتر | اطلاعات شرکت وستاس |
|---|---|
| نام شرکت | Vestas Wind Systems A/S |
| کشور مقر اصلی | دانمارک (شهر آرهوس) |
| سال تأسیس | 1945 |
| حوزه فعالیت | طراحی، تولید، نصب و سرویس توربینهای بادی |
| تعداد نیروگاههای نصب شده | بیش از 1,60,000 توربین در 88 کشور (تا 2024) |
| درآمد سالانه تقریبی | حدود 15-16 میلیارد یورو (2023) |
| تعداد کارکنان | بیش از 29,000 نفر |
| سهم بازار جهانی | جزو سه شرکت اول جهان در انرژی بادی |
| نماد بورسی | CPH: VWS در بورس کپنهاگ |
| محصولات شاخص | سری V150, V162, V236 و توربینهای Onshore/Offshore |
بررسی سریهای مشهور توربینهای Vestas
سری ۴ MW وستاس، شامل مدلهایی مانند V117-4.2 MW و V136-3.45 MW، برای سایتهای خشکی با باد متوسط طراحی شده و بیش از ۴۰% بازار onshore را تصاحب کرده است. این سری با روتورهای بزرگ و ژنراتورهای کارآمد، AEP را تا ۱۰% افزایش میدهد و برای شرایط توربولانسی مناسب است. سری EnVentus، مانند V172-7.2 MW، با قدرت بالا و پرههای ۷۵ متری، برای سایتهای کمباد بهینهسازی شده است.
مدل offshore مانند V236-15.0 MW، قدرتمندترین توربین جهان با ۱۵ مگاوات قدرت، برای مزارع دریایی عمیق ایدهآل است و ظرفیت فاکتور ۶۰% دارد. ۲ MW، مانند V90-2.0 MW، کلاسیک و قابل اعتماد برای پروژههای کوچکتر است.
بررسی مدلهای محبوب توربین بادی وستاس
مدل V150-4.2 MW یکی از محبوبترینهاست با پرههای ۷۳.۷ متری و ارتفاع ۱۵۰ متری، که برای بادهای متوسط تا بالا مناسب است. V163-4.5 MW، با نسبت روتور به قدرت بالا، AEP را تا ۱۰% افزایش میدهد و در پروژههای آمریکایی مانند Lost Island استفاده میشود. V90-3.0 MW، با روتور ۹۰ متری، برای سایتهای پرباد کلاسیک است و بیش از هزاران واحد نصبشده دارد. V236-15.0 MW، توربین دریایی غولپیکر با ۱۵ مگاوات، رکورددار است و در پروژههایی مانند He Dreiht نصب شده. V117-4.2 MW برای شرایط شدید آبوهوایی طراحی شده و V126-3.45 MW برای بادهای متوسط با توربولانس بالا محبوب است.
عملکرد سیستم ترمز و ایمنی
سیستم ترمز و ایمنی در توربینهای وستاس با طراحی پیشرفته و چندلایه، تضمینکننده توقف ایمن در شرایط بحرانی است. سیستم ترمز و ایمنی مطابق با مقررات بینالمللی مانند IEC 61400 عمل میکند. در مدلهایی مانند V117-4.2 MW و V236-15.0 MW، ترمزهای هیدرولیکی و الکتریکی دوگانه استفاده میشود که در سرعتهای باد بالای ۲۵ متر بر ثانیه، روتور را به طور کامل متوقف میکنند. سیستم pitch-regulated اجازه میدهد پرهها زاویه خود را تنظیم کنند تا بارها را کاهش دهند، در حالی که yaw فعال توربین را به سمت باد هدایت میکند و از چرخش غیرکنترلشده جلوگیری مینماید. سنسورهای لرزش، شتابسنجها و سیستم اسکادا به طور مداوم دادهها را نظارت کرده و در صورت تشخیص ناهنجاری، سیگنالهای اضطراری ارسال میکنند.
علاوه بر ترمزهای مکانیکی، وستاس بر ایمنی پرسنل و محیط تمرکز دارد و از استانداردهای جهانی مانند سازمان جهانی باد برای آموزش ایمنی پایه استفاده میکند. در مدل V90-3.0 MW، سیستمهای قطع پشتیبان شامل قطعکنندههای الکتریکی و مکانیکی است که در برابر خطاهای انسانی یا فنی مقاوم هستند. برای مثال، در پروژههای دریایی، ترمزهای اضافی برای حفاظت در برابر صاعقه و خوردگی دریایی ادغام شدهاند.
راندمان تولید برق در شرایط باد متغیر
راندمان تولید برق در توربینهای وستاس در شرایط باد متغیر، با فناوریهای هوشمند مانند پاورپلاس و هدایت تلاطم، به طور قابل توجهی بهینهسازی شده است. در مدل V172-7.2 MW، الگوریتمهای تنظیم جهت روتور و زاویه پره به طور خودکار با تغییرات باد همگام میشوند، که در بادهای کم (زیر ۷ متر بر ثانیه) تولید را ۱۲ درصد بهبود میبخشد. در کلاسهای IEC S برای بادهای شدید، توربینها ضریب ظرفیت ۲۲ تا ۶۰ درصدی را حفظ میکنند. برای مثال، در V163-4.5 MW، نرمافزار تنظیم قدرت گسترده اجازه میدهد توربین ۵ درصد قدرت نامیال را برای ۵ ثانیه در بادهای پرنوسان حفظ کند، که کل تولید را در مزارع بزرگ افزایش میدهد.
در شرایط باد متغیر، وستاس از مدلهای شبیهسازی پیشرفته برای ارزیابی توزیع باد استفاده میکند، که بر اساس دادههای IEC 61400-12، عملکرد را در رژیمهای مختلف (از کمباد تا طوفانی) تضمین میکند. در پروژههای واقعی مانند گلدن پلینز، هدایت تلاطم اثرات همسایگی توربینها را مدیریت کرده و راندمان کلی مزرعه را ۶.۷ درصد بهبود بخشیده است.
نصب توربین بادی وستاس در مزارع خشکی و دریایی
نصب توربینهای وستاس در مزارع خشکی با برجهای فولادی قطر بزرگ و حمل آسان، فرآیندی سریع و کارآمد است که بیش از ۵ هزار کارمند وستاس در آن شرکت دارند. در پروژه گلدن پلینز (۱.۳ گیگاوات، استرالیا)، بزرگترین مزرعه در نیمکره جنوبی، نصب ۸۸ توربین V150-4.2 MW در عرض ۱۸ ماه تکمیل شد، با تمرکز بر دسترسی جادهای و کاهش تأثیر زیستمحیطی. برای خشکی، وستاس از روشهای مدولار استفاده میکند که زمان نصب را به ۲ تا ۳ روز به ازای هر توربین کاهش میدهد، و در سایتهای دورافتاده مانند ایالات متحده، بیش از ۹۵۰ مگاوات در سال ۲۰۲۵ سفارش گرفته است.
در مزارع دریایی، نصب V236-15.0 MW در پروژه هه درایشت (۹۶۰ مگاوات، آلمان) با پایههای شناور و کشتیهای نصب پیشرفته، چالشهای دریایی را مدیریت میکند. اولین توربین در آوریل ۲۰۲۵ نصب شد و ۶۴ واحد برای تأمین برق ۱.۱ میلیون خانه پیشبینی میشود. وستاس بیش از ۱۰ گیگاوات دریایی در ۵۲ پروژه نصب کرده، با استفاده از کابلهای زیرآبی و ایستگاههای فرعی دریایی برای اتصال. در پروژه بارائو سائو ژوآو (پرتغال)، V162-6.2 MW قدرتمندترین در شبهجزیره ایبری است و نصب آن با رباتهای خودکار برای ایمنی افزایش یافته است.
پرههای آیرودینامیک و فناوری ساخت کامپوزیت
پرههای وستاس با پروفیل پیشرفته مانند تیغه یکپارچه، بدون اتصالات ساخته میشوند و انرژی باد را ۵ تا ۱۰ درصد بیشتر جذب میکنند، که در مدل V236-15.0 MW با طول ۱۱۵.۵ متر، ضریب ظرفیت ۶۰ درصدی را فراهم میکند. فناوری تولیدکنندههای گرداب و بالهای کوچک، لیفت را در بخشهای پره افزایش میدهد و تلاطم را کاهش میدهد، که تولید انرژی سالانه را در بادهای متغیر بهبود میبخشد. مواد کامپوزیتی فیبر شیشه و کربن، وزن را ۲۰ درصد کاهش داده و استحکام را در برابر خستگی افزایش میدهند.
فناوری ساخت در کارخانههای کلرادو و دانمارک، با شرکای مانند هگزسل، از تزریق خلأ و قالبگیری اکستروژن برای کامپوزیتهای ترموپلاستیک استفاده میکند، که عمر پره را به ۳۰ سال میرساند. در سال ۲۰۲۳، وستاس راهحل دایرهای برای بازیافت پرههای اپوکسی معرفی کرد، که دفن زباله را حذف میکند. آزمایشهای مارکفورجد با چاپ سهبعدی، پروتوتایپهای گیرنده صاعقه را سریعتر تولید میکنند.
استانداردهای جهانی به کار رفته در محصولات وستاس
محصولات وستاس با سری استانداردهای IEC 61400، از جمله IEC 61400-1 برای طراحی ساختاری و IEC 61400-25 برای ارتباطات، همخوانی کامل دارند و ایمنی و عملکرد را تضمین میکنند. این استانداردها، توربینها را برای شرایط سایت از جمله بادهای شدید و ارتفاعات بالا تست میکنند، و وستاس در ارزیابی چرخه عمر از IEC 61400-12 برای ارزیابی قدرت استفاده میکند. IEC 61400-24 برای حفاظت در برابر صاعقه، پرهها را مقاوم میسازد و IEC 61400-22 برای ارزیابی همخوانی، کیفیت را تأیید میکند.
در سال ۲۰۲۳، IEC TS 61400-30 الزامات ایمنی برای محورهای افقی را مشخص کرد، که وستاس در همه مدلها اعمال میکند. با سازمان بینالمللی کار برای ایمنی کارگران و سازمان جهانی باد برای آموزش، وستاس بیش از ۴۵۵ میلیون تن گازهای گلخانهای را اجتناب کرده است. این استانداردها، زنجیره تأمین را با سیستمهای برنامهریزی استانداردسازی میکنند و وستاس را در بازار جهانی پیشرو نگه میدارند.
تحلیل هزینه بهرهبرداری و نگهداری توربین بادی
هزینه بهرهبرداری و نگهداری توربینهای وستاس حدود ۲۵ تا ۳۰ درصد کل هزینه چرخه عمر را تشکیل میدهد. اکنون هزینه سالانه ۴۰ تا ۵۵ هزار دلار به ازای هر مگاوات است. در مدلهای دریایی مانند V236-15.0 MW، هزینهها بالاتر (تا ۴۸ هزار دلار به ازای مگاوات) به دلیل دسترسی دریایی است، اما نگهداری مبتنی بر قابلیت اطمینان با تحلیل نرخ خرابی، خرابیها را ۱۵ درصد کاهش میدهد. وستاس با ۱۶ هزار تکنسین، قراردادهای بلندمدت سرویس را ارائه میدهد که تولید را ۹۵ درصد نگه میدارد.
تحلیل نشان میدهد که هزینهها در خشکی پایینتر (۱۵ تا ۲۶ یورو به ازای مگاواتساعت) است و با ادغام خورشیدی و ذخیرهسازی، بهینه میشود. در مطالعه ملی آزمایشگاه انرژی تجدیدپذیر، هزینههای وستاس در مقایسه با رقبا پایینتر است. با استفاده از پهپادها و هوش مصنوعی، بازرسیها ۳۰ درصد ارزانتر میشوند.
مقایسه توربین بادی وستاس با برندهای رقابتی
وستاس با ۱۹۳ گیگاوات ظرفیت نصبشده، در خشکی (۴۰ درصد سهم بازار) از زیمنس گمزا و جیای ورنووا پیشی گرفته است. مدلهای وستاس مانند V150-4.2 MW، هزینه نصب ۰.۸ میلیون یورو به ازای مگاوات دارند و کارایی ۱۰ درصدی بالاتری نسبت به هالیاد-ایکس جیای ارائه میدهند، اما جیای در ایالات متحده (۱۲۰ گیگاوات) رهبر است. در مقایسه، وستاس نگهداری آسانتری دارد (کمتر روغنکاری نسبت به زیمنس) و در بادهای کم، ۱۲ درصد تولید بیشتری نسبت به گلدویند دارد.
نحوه انتقال برق تولیدی به شبکه سراسری
انتقال برق از توربینهای وستاس با مبدلهای قدرت آغاز میشود که جریان متناوب متغیر را به مستقیم و سپس متناوب ثابت تبدیل میکند، و با کنترلکننده نیروگاه وستاس آنلاین، با کدهای شبکه محلی مانند FERC همخوانی دارد. در خشکی، کابلهای متوسطولتاژ (۳۴.۵ کیلوولت) به ایستگاه فرعی متصل شده و با ترانسفورماتورها به ۶۹ تا ۲۳۰ کیلوولت افزایش مییابد. در دریایی، کابلهای زیرآبی به ایستگاه فرعی دریایی منتقل شده و سپس به ساحل میرسد، که در V236-15.0 MW، ظرفیت ۱۵ مگاوات را بدون اختلال مدیریت میکند.
وستاس از قطعکنندهها و ترانسفورماتورهای تغییر فاز برای پایداری فرکانس استفاده میکند و در مزارع ترکیبی، باد با خورشیدی ادغام میشود. مدلهای الکتریکی وستاس، تأخیر اتصال را به صفر میرسانند و در سال ۲۰۲۵، بیش از ۹۵ درصد اتصالات بدون نقص گزارش شدهاند. این سیستم، توربینها را به شبکههای هوشمند متصل کرده و نوسانات را با ذخیرهسازی مدیریت میکند.
پروژههای شاخص جهانی مجهز به توربین وستاس
پروژه گلدن پلینز (۱.۳ گیگاوات، استرالیا) بزرگترین مزرعه خشکی در نیمکره جنوبی است، با ۸۸ توربین V150-4.2 MW که برق ۵۰۰ هزار خانه را تأمین میکند. هه درایشت (۹۶۰ مگاوات، آلمان) با ۶۴ V236-15.0 MW، رکورددار دریایی است و اولین توربین در آوریل ۲۰۲۵ نصب شد، برای ۱.۱ میلیون خانه. امپایر ویند (۸۱۰ مگاوات، آمریکا) اولین سفارش دریایی وستاس در ایالات متحده است، با V236-15.0 MW برای کاهش ۱.۵ میلیون تن دیاکسید کربن سالانه.
امسال وستاس ۲۷۰ مگاوات در ایالات متحده (V163-4.5 MW)، ۱۱۰۰ مگاوات دریایی در اسکاتلند، و ۴۰۸ مگاوات در ژاپن سفارش گرفت. هورنسی تری (بریتانیا) و سانزیا (۳.۵ گیگاوات، آمریکا) از دیگر پروژهها هستند، با کل ۱۷۷ گیگاوات نصبشده در ۸۸ کشور، که گذار به انرژی را تسریع میکنند.
