Sự mở rộng đáng kể của năng lượng gió

Ngày càng có nhiều tuabin gió được lắp đặt trên toàn thế giới. Thành công của năng lượng gió có nghĩa là năng suất của tuabin gió đang đạt được tầm quan trọng. Schaeffler đang đóng góp bằng cách cung cấp các thành phần đáng tin cậy và một loạt các dịch vụ toàn diện.

Năm gió 2015 đã bắt đầu với một kỷ lục mới. Tua bin gió được lắp đặt ở Đức đã sản xuất 9.776 gigawatt giờ điện trong tháng 1, lượng lớn nhất từng được sản xuất trong một tháng. Lượng năng lượng này tương đương với việc sản xuất mười hai nhà máy điện hạt nhân hoạt động hết công suất suốt ngày đêm. Kỷ lục mới là do sự mở rộng nhất quán của năng lượng gió, cũng đạt được một kỷ lục mới trong năm trước.

Theo thông tin từ Liên đoàn Kỹ thuật Đức VDMA, các tuabin gió mới với tổng công suất 4,8 gigawatt đã được lắp đặt trên bờ một mình vào năm 2014. Ngoài số lượng các tuabin gió mới được lắp đặt ngoài khơi, ít hơn đáng kể so với trên đất liền . Tất cả các tuabin gió ngoài khơi lần đầu tiên có sản lượng kết hợp hơn một gigawatt vào cuối năm 2014.

Người chơi toàn cầu trong năng lượng gió

Ngày nay, Schaeffler là một người chơi toàn cầu, cung cấp giải pháp phù hợp cho mọi vị trí chịu lực trong tuabin gió. Công ty không chỉ có năng lực sản xuất tại Trung Quốc. Nó cũng có một nhóm ở Anting gần Thượng Hải, nơi phát triển các thành phần năng lượng gió đặc biệt cho khách hàng địa phương. Tại Mỹ và Ấn Độ, vòng bi FAG cỡ lớn cũng được sản xuất cho các thị trường liên quan.

Sự phát triển ở các thị trường chưa được thống nhất: Lớp hai megawatt thống trị quốc tế với số lượng cao tương ứng. Ngược lại, có một xu hướng về đầu ra cao hơn ở châu Âu. Ví dụ, sản lượng trung bình của các tuabin gió được lắp đặt ở Đức vào năm 2014 là 2,7 megawatt. Điều này có nghĩa là đường kính cánh quạt đang tăng: Trung bình hiện tại là 99 mét. So sánh, Airbus A380 có sải cánh chỉ 80 mét. Tuy nhiên, đây không phải là kết thúc của dòng. Vào đầu năm 2014, nguyên mẫu đầu tiên của tuabin gió ngoài khơi của MHI Vestas đã được đưa vào hoạt động tại Đan Mạch. Sản lượng tối đa tám megawatt đạt được với đường kính cánh quạt là 164 mét.

Tua bin gió hiệu quả về chi phí Yêu cầu các thành phần đáng tin cậy

Sức mạnh từ các tuabin gió ngày nay phải đáp ứng các tiêu chí kinh tế – một sự khác biệt quyết định cho những ngày tiên phong. Khách hàng của Schaeffler, tức là các nhà sản xuất tuabin gió và hộp số, đang phải đối mặt với sự cạnh tranh mạnh mẽ, toàn cầu. Do đó, chi phí cuộc sống vận hành của tuabin gió ngày càng trở nên quan trọng. Chúng chủ yếu phụ thuộc vào ba yếu tố: chi phí đầu tư, hiệu quả tổng thể và độ tin cậy trong toàn bộ thời gian hoạt động, phải tối thiểu là 20 năm.

Theo quan điểm về số lượng lớn thép được lắp đặt trong tuabin gió, điều cần thiết là tiết kiệm vật liệu hoặc tăng mật độ năng lượng để giảm chi phí đầu tư. Đối với Schaeffler, điều này chủ yếu có nghĩa là đưa ra các giải pháp cho phép thu nhỏ.

Một yếu tố quyết định cho sự cân bằng kinh tế của một tuabin gió là số giờ hoạt động có thể đạt được. Thời gian chết phải được ngăn chặn. Hơn nữa, sửa chữa rất tốn kém, đặc biệt là trên các tuabin gió ngoài khơi. Nếu một hộp số bị hỏng do chịu lực trên biển, nhà điều hành sẽ phải đối mặt với chi phí sửa chữa ít nhất một triệu euro. Ngày nay, độ tin cậy là một tiêu chí khác biệt quyết định đối với các nhà sản xuất tuabin gió – bất kể trên đất liền hay trên biển.

Từ mô phỏng đa cơ thể đến Rig thử nghiệm kích thước lớn

Khi thiết kế các ổ trục này, điều quan trọng là khả năng chịu tải được đảm bảo trong mọi điều kiện mà không “quá mức” – tức là cài đặt các mức an toàn không cần thiết. Ngoài kinh nghiệm sâu rộng trong lĩnh vực kinh doanh điện gió, Schaeffler còn sử dụng các công cụ phát triển có liên quan trong quá trình thiết kế. Do đó, một tuabin gió hoàn chỉnh bao gồm cả bộ truyền động chi tiết có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng mô phỏng đa thân trước khi nguyên mẫu đầu tiên được chế tạo. Các chuyên gia của Schaeffler sau đó có thể kiểm tra xem các tính toán của họ có đúng trên giàn thử mang cỡ lớn “Astraios” ở Schweinfurt hay không. Thiết bị thử nghiệm này được sử dụng để kiểm tra vòng bi có đường kính lên tới 3,5 mét đối với các tuabin gió với công suất cực đại lên tới sáu megawatt.

Thiết kế tối ưu cho vòng bi trong các ứng dụng năng lượng gió

Các chương trình tính toán và mô phỏng hiện đại đảm bảo các thiết kế tối ưu cho vòng bi trong các ứng dụng điện gió. Toàn bộ hệ thống được xem xét bắt đầu từ một ổ lăn duy nhất và các bộ phận của nó, kết cấu liền kề, cho đến toàn bộ hệ thống truyền tải điện.

ASTRAIOS mô phỏng tải trọng thực và khoảnh khắc xảy ra trong tuabin gió. Hơn 300 cảm biến trong vòng bi, bạc đạn FAG thử nghiệm cung cấp thông tin được đánh giá cho các phân tích khác nhau.

Các giải pháp sáng tạo để ngăn chặn các vết nứt khắc trắng

Các nhà sản xuất và vận hành tuabin gió đã lo ngại một thời gian bởi một hiện tượng, được mô tả là các vết nứt khắc trắng (WEC) bởi các kỹ sư. Điều này đề cập đến thiệt hại trong mương mang, ban đầu không nhìn thấy được từ bên ngoài và phát triển dưới bề mặt dưới dạng các vùng đặc biệt cứng. Do sự kiểm soát quá mức của các phần tử lăn, các vết nứt xảy ra giữa các vùng cứng và vật liệu lân cận, chúng lan rộng ra bề mặt và cuối cùng phá hủy nó. Schaeffler là nhà sản xuất ổ trục đầu tiên tái tạo thành công thiệt hại WEC trong các lần thử nghiệm rộng rãi.
Trợ giúp bây giờ là trong tầm tay. Ngoài việc tham khảo ý kiến ​​toàn diện để giảm các yếu tố ảnh hưởng khuyến khích hình thành các vết nứt khắc trắng, Schaeffler cũng cung cấp một loạt các giải pháp để giúp ổ đỡ chống lại các vết nứt khắc trắng hơn và bảo vệ chúng khỏi bị hỏng sớm.

Công nghệ mà Schaeffler đề xuất và đã được xác nhận thống kê để giảm thiệt hại WEC hiệu quả và tiết kiệm chi phí là thông qua việc làm cứng vòng bi kết hợp với lớp phủ Durotect B, một sự phát triển tiếp theo của lớp phủ oxit đen thông thường.

Ngoài ra, thép cứng có vỏ “Mancrodur” có thể được sử dụng. Trong quá trình cacbon hóa, bề mặt của ổ trục được làm giàu bằng nitơ và carbon và sau đó được làm cứng. Carbonitrided Mancrodur cung cấp mức tăng tải 25 phần trăm so với ổ trục tiêu chuẩn. Những vòng bi, bạc đạn này cũng được phủ Durotect B để làm cho chúng mạnh mẽ chống lại WEC.

Giải pháp thứ ba cung cấp mức độ an toàn cao nhất. Ở đây, Schaeffler sử dụng thép đặc biệt “Cronidur 30”, có hàm lượng crôm cao và được sử dụng trong lĩnh vực hàng không, ví dụ. Do đó, tình trạng hiện tại của nghệ thuật có nghĩa là sự hình thành các vết nứt khắc trắng có thể được loại bỏ hoàn toàn.

Giám sát tình trạng của tuabin gió

Để tăng độ tin cậy của tuabin gió, điều quan trọng là phải biết tình trạng của các bộ phận máy và lên kế hoạch trước cho công việc bảo trì thiết yếu. Là một đối tác cho các nhà khai thác, Schaeffler muốn đóng góp để giảm chi phí vòng đời càng nhiều càng tốt. Do đó, công ty vận hành một trung tâm giám sát trực tuyến ở Đức, trong đó dữ liệu tình trạng của tuabin gió được theo dõi. Giám sát vĩnh viễn cho thấy thiệt hại ở giai đoạn đầu và cho phép bảo trì dự đoán được thực hiện. Schaeffler cũng cung cấp một giải pháp trang bị thêm cho máy móc, không được trang bị hệ thống cho các công trình giám sát tình trạng điện tử. Kiểm tra tại địa phương với thiết bị phân tích di động cũng là một phần của phạm vi dịch vụ.

Một giải pháp giám sát rung động của toàn bộ bộ truyền động của tuabin gió được cung cấp bởi FAG WiProM. FAG WiProM cung cấp dữ liệu chất lượng cao, có ý nghĩa và cho phép sử dụng kinh tế ngay cả trong các trang trại gió lớn. Một chức năng GPS được cấp bằng sáng chế sẽ tự động nhận dạng vị trí, giúp việc gán tua bin gió nhanh và an toàn. Cài đặt không đòi hỏi chuyên môn đặc biệt và có thể được thực hiện trong thời gian ngắn. Nhờ thiết kế của thiết bị, giao tiếp ổn định với trung tâm giám sát được cung cấp, ngay cả trong những điều kiện không thuận lợi. Thiết bị đo di động trực tiếp hiển thị trạng thái vận hành để bảo vệ cài đặt. Ngoài ra, trạng thái hiện tại của kết nối có thể được truy vấn bằng SMS.

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *