“葉片前緣侵蝕已成為風(fēng)能行業(yè)的一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題。”
圖片來(lái)源：PolyTech0
暴露在陽(yáng)光下，冰凍溫度和降水會(huì)侵蝕風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的前緣，縮短葉片的壽命并降低渦輪機(jī)的整體生產(chǎn)率。隨著渦輪葉片變得越來(lái)越長(zhǎng)，從幾年前的大約50米到現(xiàn)在的80米或更長(zhǎng)，用于降低葉片前緣的自然元素的力量已經(jīng)增加。
一家丹麥公司認(rèn)為它已經(jīng)找到了解決方案。PolyTech的ELLE(Ever Lasting Leading Edge)是一種應(yīng)用于渦輪葉片尖端的聚氨酯外殼。該產(chǎn)品被比作渦輪葉片的“ 游泳帽 ”。
根據(jù)PolyTech首席執(zhí)行官M(fèi)ads Kirkegaard的說(shuō)法，市場(chǎng)上現(xiàn)有的解決方案可以分為兩組：涂料和膠帶。但是，他在一封電子郵件中寫道，這些解決方案“在大多數(shù)領(lǐng)域都不夠好。涂料隨著時(shí)間的推移已經(jīng)略有發(fā)展，但并不是一勞永逸地解決這些問(wèn)題。“
“真正的問(wèn)題，”他說(shuō)，在從45米刀片轉(zhuǎn)移到60米刀片的過(guò)程中出現(xiàn)了。“在這些刀片的開發(fā)過(guò)程中，較短刀片的性能尚不清楚。因此，隨著問(wèn)題的出現(xiàn)(運(yùn)行四到六年后)，投放市場(chǎng)的刀片數(shù)量真的很瘋狂。“此表單未正確加載。新型微電網(wǎng)技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)分布式能源資源的最佳合作下載 >2018年光伏組件可靠性記分卡下載 >“風(fēng)能行業(yè)的一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題”
Wood Mackenzie Power&Renewables的高級(jí)顧問(wèn)Aaron Barr在一封電子郵件中證實(shí)，刀片保護(hù)正成為項(xiàng)目所有者日益重要的關(guān)注點(diǎn)。Barr專注于風(fēng)力渦輪機(jī)技術(shù)以及運(yùn)營(yíng)和維護(hù)。
“刀刃前沿侵蝕已經(jīng)成為風(fēng)能行業(yè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題，”他寫道。“如果刀片的前緣沒(méi)有得到適當(dāng)?shù)谋３?，膠衣和涂料會(huì)隨著時(shí)間的推移而腐蝕，從而暴露出刀片的復(fù)合結(jié)構(gòu)。這可以導(dǎo)致能量產(chǎn)生的顯著減少，因?yàn)槿~片的空氣動(dòng)力學(xué)性能受損。“
“如果長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人看管侵蝕，”他繼續(xù)說(shuō)道，“它可能導(dǎo)致昂貴的刀片維修，并且在某些情況下導(dǎo)致了災(zāi)難性的刀片故障。”
Barr和Kirkegaard一樣，將長(zhǎng)葉片視為加劇渦輪機(jī)退化的因素之一。“這個(gè)問(wèn)題因許多因素而變得更糟，包括老化的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和更長(zhǎng)的葉片在更高的葉尖速度下旋轉(zhuǎn)。”
他說(shuō)，目前項(xiàng)目業(yè)主最常使用的解決方案是在渦輪機(jī)壽命期間必須至少更換幾次的磁帶。毫不奇怪，在工廠安裝刀片保護(hù)要便宜得多。
“最大的問(wèn)題之一是現(xiàn)場(chǎng)安裝的高成本，”Barr說(shuō)道，“在工廠安裝這些解決方案的成本遠(yuǎn)低于現(xiàn)場(chǎng)，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)安裝需要專門的繩索技術(shù)人員或懸掛平臺(tái)安裝。”
他補(bǔ)充說(shuō)：“工廠安裝也是受控制的環(huán)境，這使得安裝質(zhì)量更不容易受到環(huán)境變量的影響，這些變量會(huì)導(dǎo)致前沿處理過(guò)早失效。”
在現(xiàn)場(chǎng)部署
那么安裝ELLE保護(hù)能節(jié)省多少風(fēng)電機(jī)組項(xiàng)目業(yè)主?“對(duì)此沒(méi)有一個(gè)簡(jiǎn)單的答案。成本差異很大，“Kirkegaard說(shuō)。范圍取決于諸如項(xiàng)目地點(diǎn)，天氣和渦輪機(jī)尺寸等因素。
PolyTech 告訴位于丹麥的出版物Energy Watch，“在一個(gè)模擬的例子中，北海400兆瓦海上風(fēng)電場(chǎng)的生產(chǎn)損失為3%，60到70臺(tái)渦輪機(jī)將導(dǎo)致生產(chǎn)力損失達(dá)到2000萬(wàn)丹麥克朗(308.5萬(wàn)美元)，如果允許渦輪機(jī)運(yùn)行一年而不進(jìn)行修理。“ELLE理論上可以獲得相當(dāng)大的數(shù)量。
Kirkegaard告訴GTM，30家風(fēng)力渦輪機(jī)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)商和原始設(shè)備制造商已在全球共計(jì)3,000臺(tái)渦輪葉片上安裝了ELLE產(chǎn)品。他拒絕透露客戶的姓名。他說(shuō)，公司還沒(méi)有準(zhǔn)備好上市，因?yàn)樗麄內(nèi)栽跍y(cè)試ELLE。
“大量的運(yùn)營(yíng)商正在大規(guī)模的渦輪機(jī)上測(cè)試產(chǎn)品，”他說(shuō)。
GTM詢問(wèn)了已經(jīng)配備ELLE保護(hù)的渦輪機(jī)的性能。
“沒(méi)有人失敗 - 但這與持續(xù)25年不一樣，”Kirkegaard說(shuō)。
Wood Mackenzie的Barr表示，因?yàn)镋LLE剛剛進(jìn)入市場(chǎng)，所以與競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品相比，他無(wú)法評(píng)論其性能或效果。
然而，他說(shuō)，“這似乎是一個(gè)研究得很好的概念，專注于強(qiáng)大而簡(jiǎn)單的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。”
他告誡說(shuō)，ELLE可能不是刀片退化的全面解決方案。
“這種解決方案僅針對(duì)葉片的尖端，但在葉片的整個(gè)跨度上都會(huì)發(fā)生前沿侵蝕，”他說(shuō)。“由于速度較高，尖端的侵蝕通常最嚴(yán)重。但是這個(gè)應(yīng)用程序可能無(wú)法解決機(jī)載前沿侵蝕問(wèn)題。“
