Puni naziv DESMe projekta je „Razvoj ekspertnog sustava mjerenja parametara udara munja i zaštita lopatica vjetroagregata radi smanjenja kvarova i zastoja”.
S porastom instaliranih kapaciteta vjetroelektrana u svijetu, kvarovi i štete u vjetroelektranama uzrokovani munjama privukli su veliku pozornost, posebice u regijama s intenzivnom grmljavinskom aktivnošću. Vjetroagregati su vrlo visoke strukture, postavljene na izolirana mjesta, nerijetko na višim nadmorskim visinama gdje je vjetar kao primarni energent značajan. U takvim područjima su obično i grmljavinske aktivnosti češće. S obzirom na visinu i izoliranost vjetroagregata, direktni udari munja u vjetroagregate su izvjesni i neizbježni. Šteta uzrokovana udarom munje može biti kvar niskonaponske opreme i upravljačkih sustava vjetroagregata, čije su izolacijske razine niske, dok je ekonomski najnepovoljnije oštećenje lopatica vjetroagregata koje uzrokuje najdulje prekide pogona.
Usprkos postojećim sustavu zaštite od munje i prenaponskim zaštitama, kvarovi na vjetroagregatima se događaju. Najznačajniji broj šteta i kvarova prijavljen je u područjima s visokom zimskom grmljavinskom aktivnošću kao što su Japan, Brazil i Mediteran u koji se upravo ubraja i priobalna Hrvatska, gdje su instalirane gotovo sve vjetroelektrane u Hrvatskoj. Pri zimskoj grmljavini kada su oblici niži, karakteristike valnih oblika struja munje su drugačije od onih koje se smatraju statistički najčešćima i prema kojima se definiraju preporuke za zaštitu u važećim normama. Kada se uz veliku grmljavinsku aktivnost kombinira i visok specifični otpor tla na mikrolokaciji vjetroagregata, teško je izvesti zadovoljavajući sustav uzemljenja kao važan dio sustava zaštite od munje.
Upravo zbog brojnih kvarova, važno je pratiti izloženost pojedinog vjetroagregata atmosferskim pražnjenjima i prilagoditi održavanje sustava zaštite od munje, te identificirati i analizirati prenapone uslijed udara munja kako bi se poboljšala postojeća prenaponska zaštita. Za procjenu izloženosti vjetroagregata izravnim udarima munja moguće je koristiti podatke iz sustava za lociranje atmosferskih pražnjenja. Analiza podataka iz sustava za lociranje atmosferskih pražnjenja pokazuje znatan porast gustoće udara munja na mikrolokacijama nakon instalacije vjetroagregata, što znači da vjetroagregati privlače udare koji bi se inače raspršili na nekom bliskom, širem području. Osim toga vjetroagregat generira i uzlazne udare munje kojih ne bi bilo da nije instaliran vjetroagregat. Međutim, podatci iz sustava za lociranje atmosferskih pražnjenja ne daju potpune rezultate o broju izravnih udara u pojedini vjetroagregat. Osim grubo određenih ekvivalentnih površina privlačenja, glavni uzrok su uzlazni udari. Uzlazni udari su karakteristični za visoke objekte s kojih se mogu inicirati izbijanja prema oblaku. Karakteristike uzlaznih udara su drugačije od silaznih. Oni imaju početnu kontinuiranu struju relativno dugog trajanja (desetak do nekoliko stotina milisekundi) i vrlo niske amplitude (100 A do nekoliko kA). Upravo zbog tih karakteristika, generirani elektromagnetski val koji se širi od mjesta udara je slab, te ako kontinuirana struja nema superponirane impulse ili povratne udare, sustavi za lociranje atmosferskih pražnjenja neće ih detektirati. Zbog dugog trajanja preneseni naboji tijekom jednog uzlaznog udara mogu biti preko 600 C, a klasa zaštite I podrazumijeva maksimalni preneseni naboj od 300 C. Zbog toga su ovi udari prepoznati kao uzrok taljenja i oštećenja hvataljki sustava zaštite od munje. Njihov efekt je kumulativan, te je prema broju takvih udara potrebno prilagoditi održavanje sustava zaštite od munje. Zato je za potpunu sliku opterećenja sustava zaštite od munje potrebno znati broj udara munje i valne oblike struja munja koji pogode vjetroagregat, odnosno parametre kao što su strmina, preneseni naboj i amplitude struja munje.
Cilj ovog projekta je razvoj sustava za mjerenje parametara udara munja koje pogađaju lopatice vjetroagregata kako bi se statističkom analizom prikupljenih parametara munja dobili neophodni podaci za unapređenje sustava zaštite od munja i prenaponske zaštite u cilju smanjenja broja kvarova i zastoja vjetroagregata te većeg iskorištenja vjetro-potencijala. Prototipni mjerni sustav probno će se instalirati na jedan vjetroagregat, na kojem će se pratiti i obrađivati zabilježena mjerenja. Osim mjernog sustava, udari munja u isti vjetroagregat će se snimati posebnom high-speed kamerom, kao potvrda tipa nastalog udara (silazni/uzlazni) i povezivanjem tipa udara s izmjerenim valnim oblikom. Specifični ciljevi projekta su:
• automatizirana funkcija prikupljanja i obrade parametara udara munja u vjetroagregate;
• obrada prikupljenih podataka o parametrima udara munje karakterističnih za priobalno područje RH;
• razvoj modela vjetroagregata u EMTP-u, simulacija izmjerenih udara, usporedba s mjerenjem;
• konačno unapređenje sustava zaštite od udara munja identifikacijom poželjnih karakteristika hvataljki.