Tecnologia d'impressió 3D aplicada a la fabricació de turbina per resoldre el problema de transport d'energia de gran vent de vent
Si alguna vegada que ha impulsat un camió sobre gran part d'un aerogenerador, trobarà que les seves limitacions són evidents. Com les fulles s'allarguen i ja, les Torres són cada vegada més i més alt, i es torna molt difícil de transportar aquestes grans parts a la carretera.
Un inici de Califòrnia ha sorgit amb una solució: tecnologies de RCAM recentment ha rebut una subvenció de 1,25 milions de dòlars des de la Comissió d'energia Califòrnia (CEC) per provar la viabilitat de fabricació de formigó Torres sobre el parc eòlic a través d'impressió 3D.
Actualment, la mitjana Torre alçada del vent EUA turbines és a només 80 metres. Tecnologies de RCAM, fundada per Jason Cotrell de la Nacional renovables energia laboratori (NREL), planeja utilitzar una tecnologia d'impressió 3D, la tecnologia de fabricació additiva de formigó armat, per fer Torres de 140 metres o més. Cotrell deixat la NREL laboratori de l'energia renovable Nacional al maig per buscar finançament per a desenvolupar la tecnologia.
Amb eina de modelatge del NREL Cost d'energia (LCOE), la companyia preveu una torre de 140 metres d'alçada per augmentar la generació d'energia en més del 20% en zones de cisalla de vent adequada d'energia eòlica. Permetent les pales captar més estable i més fort l'energia eòlica, la torre ultraalta es augmentar significativament el factor capacitat i reduir costos de generació d'energia.
Segons el finançament sol·licitud presentada per la Comissió d'energia Califòrnia (CEC), tecnologies RCAM creu que tecnologia d'impressió 3D "farà possible fabricar Torres en el lloc de granja de vent a la meitat del cost de tradicionals torres d'acer, en zones amb velocitats del vent inferiors, es pot reduir el cost d'energia d'energia eòlica en un 11%."
Formigó digital
Cotrell va dir en un vídeo publicat per NREL: "Quan la construcció d'un parc eòlic, tendim a utilitzar el més alt possible aerogeneradors per captar recursos d'energia eòlica amb altes velocitats de vent. No obstant això, en aquest cas, el diàmetre de la torre també convindrà molt gran, augmentant considerablement la dificultat de transport per carretera. Tecnologia d'impressió 3D ens permet utilitzar un procés de fabricació de formigó automatitzades per produir Torres en el lloc de granja de vent, evitant així el transport i la logística restriccions."
Un conveni amb la Comissió d'energia de Califòrnia, RCAM tecnologies serà responsables de dissenyar la meitat inferior de la turbina de vent híbrid ultraalta dues torres entre 140 i 170 metres d'alçada. La meitat superior de la torre utilitzarà una torre d'acer puntut tradicional, mentre que la meitat inferior es construirà utilitzant tècniques de fabricació additiva de formigó armat. La part de prototip de la torre de formigó es fabricarà utilitzant un braç robòtic i una impressora 3D i es provarà a la Universitat de Califòrnia, Irvine.
En la pràctica, tecnologies de RCAM plans de fabricació d'aquestes torres de formigó de gran diàmetre en el lloc de granja de vent, ja sigui per formigó transportat per vehicles de transport estàndard o formigó barregessin equips com el càsting de la Fundació.
Augmentar el potencial de factor de capacitat
Investigació de NREL Mostra que en les grans planes, la generació d'energia anual factor capacitat d'alguns parcs eòlics poden superar el 50% amb una alçada de Torre de 80 metres. És ben sabut que l'aplicació de les torres més altes pot fer energia eòlica més econòmicament competitiva en regions més.
En una reunió de la American Association d'energia eòlica al maig d'enguany, investigadors NREL va escriure un informe sobre tecnologia de turbina de vent Torre alta, "fora el centre de cinturó de vent, el cost de desenvolupament mitjà d'energia eòlica és més alt que gas natural de baix cost i de baix cost generació elèctrica fotovoltaica, el cost dels quals encara està disminuint. "
"Per tal d'ampliar l'àmbit geogràfic d'aplicacions d'energia eòlica, és necessari avaluar de manera contínua la tecnologia de la torre," l'equip va afegir. "La major alçada de concentrador augmenta significativament el factor capacitat."
La carretera al mercat
Aaron Barr, consultor sènior de fer Consulting, va dir en un correu electrònic: "Després de l'alçada del centre supera els 120 metres, torres de formigó han convertit ràpidament en una alternativa rendible a Torres de tub d'acer."
Barr va assenyalar que Europa, torres de formigó han estat en ús des de fa més d'una dècada. No obstant això, més concrets Torres són prefabricats en altres llocs i enviat al lloc del projecte. Les empreses de tecnologia RCAM pot evitar moltes restriccions de transport per abocament de formigó en lloc.
Va afegir: "Amb abocant l'establiment, podeu estalviar en costos logístics i materials i portar algunes de les aplicacions més prometedors de l'actual tecnologia d'impressió 3D a la indústria d'energia eòlica."
Però Barr adverteix que la tecnologia d'impressió 3D pot augmentar el temps elevació dels aerogeneradors. "Equipament especial i temps de curat de formigó pot en gran manera augmentar el període de construcció del parc eòlic." Va dir: "en eòlics més als Estats Units, si tots els equips de la unitat ha estat transportat al lloc, la velocitat d'elevació pot arribar a 1 unitat. Dia, fins i tot més ràpid. No obstant això, l'ús de l'establiment fabricació de formigó Torres enormement d'allargar el cicle d'instal·lació, augmentant així el risc de costos i aplicació de desenvolupament de vent granja."
RCAM tecnologies fabricar Torres eòliques de formigó amb tecnologia 3D d'impressió més ràpida i econòmica com es calcula? L'empresa treballarà amb el Laboratori d'Enginyeria Civil a la Universitat de Califòrnia, Irvine per completar el prototip construcció i assaig.
Com a part del programa d'EnergyI-cos de NREL, JasonCotrell i el seu col. lega Scott Jenne visitat 75 màquina constructors i empreses de desenvolupament.
"Trobem que un altre fabricant de la màquina està explorant una tecnologia molt similar, estem en contacte amb aquell fabricant i esperem treballar estretament amb ella", Cotrell va dir en un vídeo publicat per NREL.
Cotrell confirmat en un correu electrònic que RCAM tecnologies està discutint cooperació amb diversos constructors de màquina, incloent-hi l'empresa que va esmentar en el vídeo sense un nom d'obert.
