אתגר אנרגיית הרוח מרחוק

(העיצוב טורבינות רוח למקומות מרוחקים דורש שינוי יסודי מגישות קונבנציונליות על החוף ומחוץ לים.בין אם מותקנות על רכס הרים באנדים, פלטפורמה צף בים הצפוני, או tundra קפוא באלסקה, טורבינות אלה חייבות לפעול עם פחות התערבות אנושית מאשר מקבילות רשת מחוברות רשת 1.000 לטורבינה מרחוק יכול לעלות עשרות אלפי דולרים ולהתעכבות על ידי מזג אוויר, אך לא רק כדי להפחית את התקני חשמל מטוהרים, אלא גם כן, אלא גם לא רק כדי להשיג תחזוקה נקייה יותר מאשר את רמת אנרגיה או מ-FDFDV.

הבנת הסביבה מרחוק

מתח סביבתי

טורבינות מרוחקות להתמודד עם כמה התנאים הקשים ביותר על פני כדור הארץ.חוף ומחוץ טורבינות להתמודד עם תרסיס מלח, לחות גבוהה, ושחיתות מתמשכת.מתקנים הארקטיים להילחם בהפחתה של קרח על להבים, הקפאת רכיבים מכניים, וטמפרטורות נמוכות קיצוניות כי מגלמות חומרים נפוצים במדבר טורבינות מותקפת על ידי חול דק כי abrates מובילי ו-tfilttes nae אטמות גבוהה.

נגישות ולוגיסטיקה

הגישה הגופנית היא התחזוקה המופרכת של טורבינס ניתן להגיע רק על ידי מסוק, סירה או כבישי קרח עונתיים.מעלה ציוד מוגבל למה שניתן להעביר, וכוח אדם עשוי להיות חייב להישאר באתר במשך שבועות.תיקון תיבת הילוכים פגומה בסביבה כזו אינו רק יקר - זה יכול להיות בלתי אפשרי במשך חודשים, ולכן, הפילוסופיה העיצובית חייבת לפני כן לבצע רכיבים זה:0viated עד כדי לנטרל את ההתערבות מתוכננת יותר או יותר.

עקרונות עיצוב הליבה של אמינות גבוהה

יכולת באמצעות מדע חומרי

בחירה חומרית היא קו ההגנה הראשון. עבור להבים, מרוכבים מתקדמים זכוכית עם מעילי ג'ל עמיד UV ופוליאורטן מוביל הגנה מרחיבה את החיים. Offshore טורבינות להשתמש יותר ויותר מלחים פחמן-מברידיים כדי להפחית משקל ועייפות. Ncelle מעסיקים פיורי מים ספציפיים עם מחסנים ממונעים ממונעים מהירים, אגוזים, ו-41, הם מעל פני שטח מתכתיים (C5) טיפוסיים, 000).

אדריכלות מכנית

השיפור המהימנותי המשפיע ביותר הוא צמצום חלקי תנועה. Wind טורבינות ההנעה באופן מסורתי מערכות עם גנרטור מהיר במהירות גבוהה.תיבת הילוכים היא נקודת כשלון תכופה של התעשייה לעבר FLT:0direct-DriveFLT:1 גנרטורים קבועים מבטלים את תיבת הילוכים לחלוטין, הסרת עשרות ערכות נושאות, פירים, וממשקים שופעים פחות, למרות שלעתים קרובות דורשות ציוד קירור גבוה יותר, או יותר, כלומר, הוא דורש יותר של ציוד קירור של ציוד קירור, לעתים קרובות יותר, על גבי סוללות אחורי.

מערכות חסימת והגנה

שמירה על contaminants החוצה הוא קריטי. Nacelles חייב להיות מחוסן חיובי עם אוויר מסונן למנוע מלח או אבק ingress. כל חדירה כבל הם חתומה עם grommets ברמה ימית. Pitch ו- Yaw נושאת להשתמש במספר רב של חותמות מעבדה ו- grease purge מערכות. Offshore טורבינות לפעמים כוללים יחידות dehumidification.

התאמת הדחף לפעולה מרחוק

גנרטורים Direct-Drive

(Direct-drive synchronous גנרטורים עם מגנטים קבועים הפכו לבחירה המועדפת עבור מתקנים מרוחקים רבים.הם מציעים יעילות גבוהה על פני טווח מהירות רחב, לאפשר המרה מלאה של כוח, לחסל רעש ציוד.הקוטר הגדול של הגנרטור פירושו סיבוב איטי (10-20), צמצום יחידות תחזוקה על גבי להבים מלמטה באופן משמעותי.

שיפור אחריות

עבור אתרים שבהם עלות או מגבלות משקל מכתיבים את ההנעה הממוקדת, ההתקדמות בעיצוב תיבת הילוכים שיפרה את שיעורי ההישרדות.תיבת הילוכים מודרנית להשתמש בהילוך מצופה וקרקע, נשאי כדור הארץ עם ערכות מגלגלות מרוקדות, וקירור נפט פעיל (FLT:0Condition ניטור FLT:1 באמצעות רטט וחיישנים של שמן מאפשר זיהוי מוקדם של סדקים או סדקים.

חשמל וסאונד

מסוברים, מופנמים, וקבינטות שליטה רגישים לחום, לחות ואבק. טורבינות מרוחקות בדרך כלל מעסיקות קירור שדרה סגורה עם אוויר-אוויר או נוזלי-ל-ל-לחוץ-ל-ל-ל-לחוץ-לאוויר, לא מעריצים שממשוך מחוץ לאוויר; במקום זאת, כל הקירור נמצא דרך רדיונים חתמים, Capacitors ו- IGBT מודולים מתמוססים למבצע חום-זמני גבוה.

רוטר בלאד ו-Pitch System Innovations

חומרים מזיקים והגנה על האירוסין

שחיקה מובילה מ גשמים, חול וקרח יכול להפחית את יעילות הלהב אווירודינמיקה על ידי 5-15% מעל כמה שנים. במקומות מרוחקים, תיקונים על להב קשה. לכן, להבים מיוצרים עם מעילים עבים ג'ל, קלטות פוליאורטן, או אפילו מגן מתכתי מוביל עבור אתרי לחץ גבוה. כמה יצרנים עכשיו להטביע חיישנים בלהבים העור כי באמצעות סיבים אופטיים כדי למנוע לוח זמנים של תפקוד עמוק.

ביקורת אקטיבית Pitch Control

שליטה פוץ' מתאמת את זווית הלהבות כדי להסדיר את הכוח.מערכות סטיג'ראולית Active הידראוליות הן נפוצות אך דורשות ממולטורים, משאבות ו hoses שיכולים להדליף.עבור טורבינות מרוחקות, FLT:0:0 אלקטרוניקה אלקטרונית (FLT:1 עם עומסים אדומים וסוללות בטוחות יותר לשימוש בפנסיות או כח כבדות על אובדן סוללות חד-חמצני) לעתים קרובות בנויות גדולות.

תאורה וקרח מיג

בניית קרח על להבים משבשת אווירודינמיקה ויכולה לשפוך עגילי טורבינות מרוחקות באקלים קר משלבת חימום להב (resistive orחם-air) אשר מפעיל באופן אוטומטי כאשר קרח מזוהה על ידי חיישנים של טמפרטורה-הבינימיות. בדומה, אורות אזהרה תעופה יש מערך LED עם בהירות אוטומטית ועיגולים אדומים.

מגדל ואסטרטגיות Foundation

עיצוב המגדל

מגדלי פלדה Tubular הם סטנדרטיים, אבל עבור אתרים מרוחקים מעצבים עשויים להתאים את התחבורה. מגדלי סעיף הבריונים המפוצצים יחד להפחית את אורך המגזר המקסימלי. עבור אזורי רוח גבוהה או סיסמיים, FLT:0lattice מגדלים (FLT:1) הם קלים יותר וניתן להקים עם עגבתים קטנים יותר.

הקרן לתנאים קיצוניים

על הקרקע, יסודות כבידה קונקרטיים דורשים חפירות מסיביות ושפך בטון - פשטני באזורים מרוחקים.במקום זאת, מעצבים משתמשים ב-FLT:0rock עוגןsFLT:1 בסלע מוצק, כריכת פלדה על אדמה חלשה, או פלחי בטון pre-castיים מקובצים על גבי שטח של כלי שיט צפופים: in Permrost, thermosiphons מונעים מורכבות של העשבה, Offshore, מונו-Foleshle, מאבני מצופה מים צפופים, והופכים למשטחים, חסום, והופכים לקווי קירבמים כבדים של ⁇ .

פעילות חכמה ותחזוקה (O&M)

מערכות ניטור מרחוק

טורבינות מודרניות כלולות עם מאות חיישנים: מאיצים על נושאים, מדצי מתח על להבים, בדיקות טמפרטורה ברוחות, ומים איכות כוח. זרימת נתונים למרכז SCADA (שליטה על Supervisory ו-Data Acquisition) במערכות בתנאי אבטחה מרחוק, תקשורת לווינית משדרת טלמטים למרכז פעולות.

תחזוקה חיזוי ולמידה של מכונות

מודלים של למידת מכונות לעכל נתונים היסטוריים כדי לחזות את החיים השימושיים של רכיבים.מודל עשוי לדגל כי שלט הנושא פיתחה ספאל ויש לו 30 ימים לפני הכישלון.המפעיל יכול להזמין את הנושא ולזמן צוות עבור החלון הטוב הבא של מזג אוויר, הימנעות תיקונים חירום. ד"רונים עם מצלמות לבצע בדיקות חזותיות של להבים ומגדל, צמצום הצורך בגישה לחבל.

קונסוליות לתיקון מהיר יותר

עיצוב מודולרי משלם דיבידנדים באתרים מרוחקים.אם מודול ממיר נכשל, היחידה כולה ניתן להחליף בתוך שעתיים במקום לפתור בעיות על לוח מעגלים.המודול הרע הוא חזרה סדנה. Nacelles הם pre-a להרכיב ובדיקה במפעל עם מארגן חוט-ו-ומשחקים עבור כוח ונתונים.

יישום אמיתי בעולם: Case Studies

חוות רוח Offshore Wind Farms

פרויקט הורנסי 1 בים הצפוני בבריטניה, אחד מחוות הרוח offshore הגדולות, פועל 174 משחקיםa 7 MW טורבינות. Access הוא על ידי צוות העברה או מסוקים. צוותי תחזוקה שוכנו על פלטפורמת לינה offshore במשך שבועות בזמן.הטורפות תכונה גנרטורים נהיגה ישירה, ציפויים מתקדמים, ושילוב SCADA מלא.

מתקנים

בקוצ'אבו, אלסקה, חווה רוח משתמשת בטורבינות EWT (סוף) מדורגות עבור -40 מעלות צלזיוס. אלה כוללים חבילות קירור קר-נולק: שמן הילוך מחומם, ונריפים מבודדים.הטורפות השיגו 98% עד 18 חודשים בחורף. תכונה אחת: מערכת הבקרה מפחיתה את הכוח במהלך רוחות קיצוניות כדי למנוע עומסים מיותרים.

הררי על החוף

בהרי האלפים השוויצריים, ליד רכבת יונגפרו, טורבינות 2MW הותקנה ב 3,800 מטרים. Access הוא באמצעות מכונית כבל וטיול קצר.הטורבינה משתמשת גנרטור ישיר (הפחתת חלקים) ומגדל מורכב קל משקל.כל הרכיבים היו בגודלם יוסרו על ידי מסוק. לוח התחזוקה: בדיקה שנתית אחת.

עיצוב עתידי ב Low-Maintenance Design

תאומים

תאום דיגיטלי - העתק וירטואלי בזמן אמת של טורבינות - מאפשר למפעילים לדמות תרחישים ולחזות התנהגות לפני שזה קורה.עבור טורבינות מרוחקות, זה אומר בדיקות אסטרטגיות שליטה עבור סערה מתקרבת ללא סיכון של הנכס הפיזי.תאומים דיגיטליים גם לעזור לחדד את מרווחי תחזוקה.

חומרי ההולכה עצמית

מתפתח פולימרים דמויי-עצמי יכולים לאטום מיקרו-צריפים בציפוי להב או בידוד. ⁇ בצורת מגנטית-זיכרון יכול ליצור מחדש לאחר עייפות. בעוד שעדיין במעבדה, חומרים אלה מבטיחים להאריך את חיי הרכיב ללא התערבות אנושית. בעשור הבא, טורבינות מרחוק עשויות לשלב חותם עצמי לייצור פירים רוטטים.

אחסון אנרגיה משולבת

שילוב טורבינות רוח מרחוק עם אחסון סוללות או ייצור מימן ירוק יכול להחליק כוח ולהפחית את הלחץ על טורבינות ממשימות מעקב רשת. מיקרוגרואידים במקומות כמו איי Shetland כבר זוג טורבינות עם מיכלי סוללות שמשמשים גם משקל עבור יסודות המגדל. שילוב זה עוד יותר מפשט את O & M על ידי decoupling דור מעומס.

מסקנה

תכנון טורבינות רוח עבור תחזוקה מינימלית במקומות מרוחקים הוא תרגיל קפדני בהנדסה ברמת המערכת.כל רכיב, החל מציפוי לסוג הגנרטור, נבחר למקסם את זמן ההישרדות בין התערבויות.אדריכלות של נהיגה ישירה, חומרים מתקדמים, ניטור אינטליגנטי, ובניה מודולרית הם עמודי הפשטות של גישה זו.השלם הוא אנרגיה מתחדשת אמינה, יעילה עבור קהילות ותעשיות שבעבר תלויות על גנרטורים או רשתות לא אמינות, כמו גם כן, כמו גם חומרים גמישים, הוא מקבל יותר אנרגיה נקייה יותר, כמו תמיד, כמו גם כן, 000 אנרגיה נקייה יותר, ו-ידי חומר עצמאיות, כמו גם כן, 000, הוא מקבל יותר, 000, 000, 000, 000 מסוגלות, 000 מסוגלות מרחוק, 000 מסוגלות, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 מסוגלות גבוהה יותר, 000 מסוגלות, 000, 000, 000, 000, 000, 000 מסוגלות מרחוק, 000 מסוגלות מרחוק, עכשיו, עכשיו, 000 מסוגלות מרחוק, 000 מסוגלות, 000, 000 מסוגלות מרחוק, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 מסוגלות, 000, 000, 000, 000 מסוגלות מרחוק, 000 מסוגלות בלתי-ידי חשיפה מרחוק, עכשיו, 000 מסוגלות