風力發電吊裝:爬升式起重機有望保持維斯塔斯風力渦輪機運轉 [幻燈片]

一家丹麥風力發電供應商開發了自己的技術,以便在高達每秒15米的狂風中維護高聳的渦輪機

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既然在哥本哈根舉行的聯合國氣候會談已經結束,同意在那裡起草的協議的國家現在有義務履行其削減溫室氣體排放的承諾風力發電是預計在幫助減少排放和使社會擺脫對化石燃料的依賴方面發揮重要作用的關鍵可再生能源之一,這意味著風力發電公司必須準備好快速解決威脅到減緩可再生能源生產的機械問題。

燒燬的發動機、運轉不正常的齒輪箱和損壞的轉子使渦輪機無法最大限度地利用它們從自然界中獲取的能量,這就提出瞭如何可靠地維護數十座巨大的塔架的問題,其中一些塔架高出地面100多米。

大型移動式起重機用於在高聳的塔架頂部組裝風力渦輪機部件,並在之後為這些渦輪機提供維護服務。但是,維斯塔斯風力系統公司 (Vestas Wind Systems, A/S) 丹麥技術產品管理研發部門的產品經理 Jacob Juhl Christensen 表示,風能利用技術的快速擴張和人們對風能利用技術的興趣已經使現有的起重機資源緊張,造成了產能短缺。“有時,即使有備件可以維修渦輪機,也可能需要幾個月才能找到起重機進行維修工作,”他說。考慮到維斯塔斯的一些渦輪機在地面以上 70 到 105 米的高空執行,那裡的風力強勁,因此需要最重型的起重機來進行維修工作。不幸的是,這種起重機也是最難從一個地方移動到另一個地方的。

維斯塔斯正在開發自己的起重機技術以避免此類問題。維斯塔斯塔式起重機仍處於原型階段,旨在連線到從位於渦輪機塔架機艙(覆蓋風力渦輪機發電機和齒輪箱的外罩)內部的小型起重機上放下的電纜並向上吊起。塔式起重機長 10 米,高 2.9 米,寬 3.3 米,實際上是透過一個多步驟過程上升的:從機艙放到地面的電纜首先連線並吊起一個滑車(一種分配起重機重量的滑輪系統),維斯塔斯稱之為“機艙附件系統”或 NAS。一旦 NAS 被拉起並連線到機艙側面,它就會使用多根電纜來吊起起重機本身。

Christensen 說,起重機到達塔頂後,它會像巨大的機械手一樣用四個爪子夾住立柱,以提供穩定性,從而使起重機能夠在高達每秒 15 米的風速下執行。

53 公噸的維斯塔斯塔式起重機於今年早些時候首次展示,隨著技術的進一步發展,迄今為止已在有限範圍內使用。當前版本的起重機配備了一個單起重臂,可以安裝和拆卸齒輪箱和發電機。未來版本預計將能夠對轉子葉片本身進行更換或維修工作。

維斯塔斯下一代塔式起重機的計劃是使其能夠與該公司多種不同的渦輪機型號配合使用,只需進行少量修改。該公司預計在一年內推出新型起重機的原型,及時趕上其 V112 三兆瓦渦輪機的釋出,該渦輪機將具有更重的部件,並且需要比當前塔式起重機更強的起重臂。

維斯塔斯塔式起重機並非風力渦輪機起重機技術的唯一創新方法。ITI Energy 是蘇格蘭主要經濟機構蘇格蘭企業局 (Scottish Enterprise) 的一部分,已投資約 320 萬美元用於一個名為 “猩猩 (Orangutan)” 的特殊風力渦輪機接入系統。ITI Energy 的系統由同樣位於蘇格蘭的 Oreada, Ltd. 設計,由兩個摩擦夾組成,透過液壓結構連線,允許像毛毛蟲一樣在渦輪機塔架上上下移動 (pdf)

在以五分之一比例(與普通渦輪機塔架相比)建造的塔架上測試該技術後,蘇格蘭企業局現在正在尋找合作伙伴,將“猩猩 (Orangutan)”原型轉變為可以商業化的爬升機器。

觀看包含維斯塔斯塔式起重機和“猩猩 (Orangutan)”影像的幻燈片

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