Son zamanlarda"Çin Açık Deniz Rüzgar Enerjisi Mühendisliği Teknoloji Konferansı,"offshore ürün grubu genel müdürü tarafından bir açılış konuşması yapıldı. Çin'in açık deniz rüzgar türbinlerindeki mevcut darboğazların kanatlarda ve ana yataklarda yattığını vurguladı. Açık deniz rüzgar türbinlerine olan yüksek talep göz önüne alındığında, üreticilerin mevcut tedarik zincirlerine dayalı olarak yatırım getirisi sağlayan çözümler sunmaya odaklanması ve böylece Çin'de açık deniz rüzgar enerjisinin sürdürülebilir gelişimini desteklemesi hayati önem taşıyor.

Rüzgar Türbini Kanatlarının Gelişim Yolculuğu

Rüzgar türbini kanatlarının Avrupa ve Çin'deki gelişimi gözden geçirildi. 1991-2015 yılları arasında türbin gücü ve kanat büyüklüğü açısından Çin de bu sistemin takipçisiydi. Ancak 2017 yılına gelindiğinde Çin, 171 metre çapında bir rüzgar türbini geliştirerek Avrupa'nın 164 metre çapındaki rüzgar türbinini geride bıraktı. 2019 yılına gelindiğinde hem Avrupa hem de ABD, 220 metre çapında daha da büyük türbinleri piyasaya sürdü. Türbin büyüklüğündeki bu eşitlik, Çin ve Avrupa'nın offshore rüzgar türbini gelişiminde artık benzer seviyede olduğunu gösteriyor.

Rüzgar Enerjisindeki Zorluklar ve Yenilikler

Tanınmış bir küresel bilim dergisine göre, açık deniz rüzgar türbinlerinin boyutları arttıkça rüzgar enerjisi sektörü aerodinamik, yapısal dinamik ve hidrodinamik konularında önemli zorluklarla karşı karşıya kalıyor. Bu temel bilimsel alanlardaki araştırmalar artan türbin çaplarına ayak uyduramamıştır. Bir asır sonra bile uçak kanat açıklıklarının 80 metreyi aşmadığı havacılık sektörünün aksine, rüzgar enerjisi sektörü kırk yıldan kısa bir sürede 200 metrelik türbin çaplarına ulaştı.

Mühendislik ve teknolojik ilerlemelerdeki kademeli ilerlemenin önemi vurgulandı. Bıçak uzunluğunun arttırılması, malzeme ve üretim teknolojilerinde atılımlar yapılmasını gerektirir. Kanat boyutunu artırmak için yalnızca mevcut teknolojilere güvenmek, açık deniz rüzgar enerjisinin daha da geliştirilmesini desteklemek için yeterli değildir.

Karbon Fiber Örtü Malzemeleri İhtiyacı

Daha uzun açık deniz kanatlarını desteklemek için endüstrinin,"Keşfedilmemiş bölge"Karbon Fiber Peçe malzemeleri. Bu geçiş, on yıl önce Çin'in kanat tasarımlarını Avrupalı ​​şirketlerden lisanslamak zorunda kaldığı ve temel malzeme ve ekipmanların Alman veya Japon şirketlerinden temin edildiği durumu yansıtıyor. Büyük kalıp yatırımları, uzun zaman çizelgeleri ve olgunlaşmamış süreç teknolojileri, geliştirmeyi daha da karmaşık hale getirerek, büyük boyutlu bıçakların işleme verimliliğini, genel bıçaklara göre 3-4 kat önemli ölçüde daha düşük hale getiriyor. Bu, Çin'deki mevcut büyük ölçekli açık deniz rüzgar kurulum senaryoları kapsamında projenin uygulanabilirliğini sağlamada büyük bir darboğaz teşkil ediyor. Karbon Fiber Perde, hem güç hem de hafiflik özelliklerine yönelik ihtiyacı karşılayan yeni nesil rüzgar türbinleri için gereklidir.

Ana Rulman Tedarik Zincirindeki Zorluklar

Ana yatak, tasarım zorluklarından, tedarik zinciri sorunlarından ve kurulum karmaşıklıklarından kaynaklanan başka bir darboğazdır. Spesifik olarak, büyük açık deniz türbin ana yataklarına yönelik tedarik zinciri üç temel zorlukla karşı karşıyadır:

1. Ana yatak bileziğinin çapı genellikle 2 metreyi aşarak mevcut çoğu takım tezgahının kapasitesini aşıyor.

2. En az bir yıl önceden kapasite rezervasyonu gerektiren yalnızca iki ana tedarikçi var.

3. Yerli tedarikçiler şu anda bu kadar büyük rulmanlar için tasarım ve işleme yeteneklerinden yoksundur.

Rulman Teknolojisinde Çözümler ve Yenilikler

Ana yatak konfigürasyonları için ikili SRB teknolojisinin benimsenmesi, çapı 1,5 metreye kadar olan 5-6 MW'lık türbinlere destek sağlar. Güçlü bir küresel tedarik zinciriyle desteklenen bu çözüm, yerel tedarikçilerin tasarım ve üretime katılımına olanak tanıyor. Bunun aksine, ikili TRB ve DRTRB gibi daha büyük çap gerektiren teknolojiler, önemli kapasite ve verimlilik zorluklarıyla karşı karşıyadır.

Açık Deniz Rüzgar Türbini Performansını Optimize Etme

Zorluklara rağmen şirket, olumlu yatırım getirisi sağlayan açık deniz rüzgar çözümleri sağlama konusunda kendinden emin olmaya devam ediyor. Çin'in açık deniz rüzgar santralleri için seviyelendirilmiş enerji maliyetinin (LCOE) kapsamlı bir haritası oluşturuldu; bu harita, türbin tanımına rehberlik etti ve geliştiricilerin karlı projeleri belirlemesine yardımcı oldu. Odak noktası türbin kapasitesi değil LCOE'dir; enerji üretimi en kritik faktördür.

Bölgesel Uyarlamalar ve LCOE Duyarlılık Analizi

Farklı bölgeler, LCOE'yi optimize etmek için değişen türbin gücü ve rotor çapı kombinasyonlarını gerektirir. Şirket, Fujian gibi yüksek rüzgarlı alanlar, Guangxi gibi düşük rüzgarlı alanlar ve Zhejiang gibi orta-düşük rüzgarlı alanlar için LCOE duyarlılık analizleri gerçekleştirdi. Bulgular, 6-8 MW'lık türbinlerin yüksek rüzgar senaryoları için ideal olduğunu, 4-6 MW'lık türbinlerin ise düşük ila orta-düşük rüzgar senaryoları için en iyi seçenek olduğunu gösteriyor. Daha düşük rüzgar hızları daha büyük rotor çapları gerektirir ve bunun tersi de geçerlidir. Bu türbinlerde Karbon Fiber Peçe kullanımı istenilen performans ve verime ulaşmak için çok önemlidir.

Açık Deniz Rüzgar Çiftliklerindeki Uyandırma Kayıplarının Ele Alınması

Çin'in açık deniz rüzgar santralleri, daha yoğun düzenler, daha düşük rüzgar hızları ve daha istikrarlı atmosferler nedeniyle Avrupalı ​​emsallerine göre daha fazla iz kaybıyla karşı karşıyadır. Yaklaşık 1,5 GW'lık açık deniz türbin kapasitesinin değerlendirilmesi, iz kayıplarına ilişkin ilk tahminlerin yaklaşık %2 kadar düşük olduğunu ortaya çıkardı. Grup iz kontrol teknolojisi aracılığıyla iz kayıplarını azaltma çabaları, enerji üretiminde %3-4'lük bir artışla sonuçlandı. Açık deniz rüzgar çiftliği yerleşimleri yoğunlaştıkça, grup dümen suyu kontrol teknolojisinin değeri de giderek daha önemli hale geliyor. Kanat tasarımında Karbon Fiber Perdenin uygulanması yalnızca performansı artırmakla kalmaz, aynı zamanda iz kayıplarının etkisini de azaltır.