211service.com
Briesmona vēja turbīnas lāpstiņas meklējumi
Blade Dynamics, sešus gadus vecs uzņēmums, kas daļēji pieder vēja turbīnu projektētājam un vēja parku elektronikas piegādātājam American Superconductor, saka, ka tas ir izstrādājis tehnoloģiju, kas ļaus izveidot pasaulē lielākās vēja turbīnu lāpstiņas. Tā ir demonstrējusi tehnoloģiju, ražojot 49 metru asmeņus, un tagad Enerģētikas tehnoloģiju institūts, kas ir partnerība starp Apvienotās Karalistes valdību un tādām lielākajām korporācijām kā BP, Shell un Caterpillar, ir piešķīris uzņēmumam gandrīz 25 miljonus ASV dolāru, lai izveidotu 100 metru asmeņus. Tie varētu nodrošināt 250 metrus augstas vēja turbīnas, kas celtos virs Vašingtonas pieminekļa, kas ir tikai 169 metrus augsts. Lielākās vēja turbīnas lāpstiņas tagad ir 75 metrus garas (skatiet Varenā vēja turbīna).
Liels asmens: Vestas izstrādātās 80 metru turbīnu lāpstiņu formas stiepjas tālumā.
Pūles nav tikai rekorda uzstādīšana. Par pieejamu veidu atrašana milzīgo vēja turbīnu lāpstiņu izgatavošanai ir viens no lielākajiem izaicinājumiem jūras vēja enerģijas konkurētspējai ar fosilo kurināmo, un vadošie vēja enerģijas uzņēmumi, tostarp GE un Vestas, izstrādā tehnoloģiju, lai atrisinātu šo problēmu.
Daži no labākajiem vējiem enerģijas ražošanai ir atrodami jūrā, kur vējš var būt vienmērīgāks, ātrāks un mazāk nemierīgs nekā uz sauszemes. Vēja turbīnas veido tikai aptuveni trešo daļu no jūras vēja parku izmaksām — uzstādīšanas izmaksas ir lielākās izmaksas, jo tās ir saistītas ar milzīgiem, specializētiem kuģiem un ir pakļautas kavējumiem sliktu laikapstākļu dēļ. Izmantojot lielākas vēja turbīnas, tiek samazināts nepieciešamo vēja turbīnu skaits, samazinot uzstādīšanas un uzturēšanas izmaksas (skatiet sadaļu Lielāku vēja turbīnu izveide, Labākas vēja turbīnas un Lielais Vācijas enerģijas eksperiments ).
Viena no problēmām, veidojot ļoti lielas vēja turbīnas, ir tā, ka lāpstiņu izgatavošanas izmaksas strauji pieaug. Vēja turbīnām kļūstot lielākai, lāpstiņu slodze un līdz ar to arī to svars palielinās eksponenciāli. Parastais asmeņu izgatavošanas veids ietver formas, kas ir tikpat garas kā paši asmeņi. Veidlapas un citas to izgatavošanai nepieciešamās iekārtas kļūst tik lielas un specializējušās, ka ir maz piegādātāju, kas sadārdzina ražošanas iekārtu cenas. Asmeņu precīzas formas nodrošināšana kļūst arvien grūtāka, jo asmeņi kļūst garāki.
Daži lielākie vēja turbīnu ražotāji pieturas pie lielajām formām, taču pieņem ar oglekli pastiprinātas stiklašķiedras lāpstiņas un jaunu lāpstiņu dizainu, lai kompensētu ražošanas izmaksu pieaugumu. Viņi arī rēķinās ar ietaupījumiem uzstādīšanas un citu izmaksu ietaupījumos, lai nodrošinātu lielāku vēja turbīnu biznesu. Piemēram, Siemens 75 metru lāpstiņām izmanto lielas formas, tāpat kā Vestas, kas izstrādā 80 metru lāpstiņas vēja turbīnai, kas būs pieejama nākamgad.
Kamēr tādi ražotāji kā Vestas izmanto ar oglekli pastiprinātus asmeņus, Blade Dynamics asmeņus ražo pilnībā no oglekļa šķiedras. Uzņēmums ir izstrādājis patentētus veidus, kā izgatavot 12 līdz 20 metrus garas oglekļa šķiedras asmeņu daļas un pēc tam tās nemanāmi savienot kopā, tādējādi novēršot nepieciešamību pēc lielām formām. Daži iepriekšējie moduļu asmeņu mēģinājumi ietvēra lāpstiņu daļu saskrūvēšanu kopā, taču tas radīja asmeņu sprieguma punktus, kas padara tos pārāk vājus.
Oglekļa šķiedra ir dārgāka nekā stikla šķiedra, tāpēc noteiktam garumam asmeņi būs dārgāki. Bet Deivids Kripss, Blade Dynamics vecākais tehniskais vadītājs, saka, ka oglekļa šķiedras izmantošana var uzlabot vēja turbīnu vispārējo ekonomiku vairākos veidos. Izgatavojot asmeni mazākās sekcijās, ir iespējams izveidot precīzākas aerodinamiskās struktūras, uzlabojot veiktspēju, viņš saka. Turklāt, tā kā lāpstiņas sver daudz mazāk nekā stiklplasta lāpstiņas, esošajām vēja turbīnu konstrukcijām ir iespējams uzstādīt garākus lāpstiņas. Piemēram, uzņēmuma 49 metru lāpstiņa sver ne vairāk kā parastā 45 metru lāpstiņa, kas norādīta vēja turbīnas sākotnējā dizainā. Garākas lāpstiņas savāc vairāk vēja, ļaujot turbīnām ražot vairāk enerģijas pie mazāka vēja ātruma, palielinot ieņēmumus.
Vieglākas lāpstiņas ļauj projektēt arī jaunas vēja turbīnas, kurām ir vieglākas un lētākas sastāvdaļas, piemēram, piedziņas vārpsta, tornis un pamats. 24 tonnu rotora vietā jums varētu būt 15 tonnu rotors. Tas ir ievērojams svars, lai ietaupītu garā konsoles torņa galā, saka Kripss.
Izstrādes centieni ir daļa no American Superconductor stratēģijas laist tirgū 10 megavatu vēja turbīnas (jūras vēja parki parasti izmanto 3,6 megavatu vai, retāk, sešu megavatu turbīnas). Tas samazina vēja turbīnas ģeneratora svaru, izmantojot supravadītāju materiālus, un izstrādā 10 megavatu turbīnas, kas, pēc tās domām, svērs apmēram piecus megavatus, lai samazinātu uzstādīšanas izmaksas.