推动风能发电的改进
随着全球范围内的电气化发展,对可持续能源和可再生能源的需求预计也将不断提升。我们的解决方案可用于多种应用,助力风能发电。
随着全球创新变得更具可持续性、电气化程度更高,对可再生能源发电的需求也随之增长。风能已成为对公用事业公司极具吸引力的可再生能源选择,因为它成本效益极高,并且可在各种环境中实施。对风能的关注和需求的不断提升,要求负责建造和维护风力涡轮机的公司了解如何以高效、可持续的方式生产更多的电力。
虽然建造更多风力涡轮机是增加可再生能源发电量的关键步骤,但确保这些装置尽可能高效地发电同样也很重要。设计风力涡轮机的工程师还需要确保该装置免受环境威胁,并尽可能减少涡轮机的占地面积。
增大产能,减小占地面积
建造风力涡轮机需要投入时间和资源,风能公司需要最大限度地利用这些投资,并确保每个风力涡轮机装置都能生产尽可能多的电力。风能公司可以通过几种方式来应对这一挑战,其中之一是在当地法规允许的情况下购买更高的涡轮机。更高的风力涡轮机可耸立到更高的天空,因为在这里,由于各种大气条件,风速往往更快。风速越快,涡轮机的旋转速度就越快,产生的电力也就越多。
但是,更高的风力涡轮机塔架通常也需要更大的底座。混凝土底座会占用大量土地,而且更大的底座和更宽的塔架需要使用更多的材料,因此既不环保,也不符合成本效益原则。另一方面,更高的涡轮机还可以帮助公司以较少的涡轮机满足需求,因此工程师需要在提高风力涡轮机高度和生产效率的同时,安全地将底座尺寸减至最小。
其中一个答案是减小风力涡轮机机舱的尺寸,机舱即是位于塔架顶部的风力涡轮机机体。风力涡轮机机舱中含有用于将风力涡轮机动能转换为电能的设备,包括变流器和变压器。减少机舱尺寸的一种方法是将这些零件更紧密地装配在一起:用替代方案代替电缆来实现电气连接可以成为解决方案的一部分。nVent ERIFLEX Flexibar Advanced 柔性母线具有高弯曲半径和高导电性,可帮助完成使用电缆无法安全建造的设计。与传统电缆相比,母线还可以承载更高电流,同时使用更少的铜材。
陆上和海上风力涡轮机都采用 Flexibar 母线,该母线还具有低烟、无卤、阻燃和高温绝缘的特点。通过在紧凑型机舱设计中使用该产品,可以节约成本、提高发电效率并减少材料使用量。此外,这些定制工程解决方案可提高基本组件的可重复性,使重用过程更加简便,使维护流程更快速、更安全,同时减少浪费。
重要支持和保护
即使是最小的风力涡轮机机舱,也需要使用精心设计的塔架,以确保其在高空的安全。工程师必须合理设计风力涡轮机,以抵御强风的冲击,并承受海上应用场景中海浪的持续拍打。nVent LENTON 联接器的强度足以连接风力涡轮机底座和塔架中的钢筋结构,以支撑涡轮机的巨大重量,即使是在风力涡轮机经常所处的恶劣环境中也能胜任工作。
除了减小尺寸和实现结构稳定性之外,工程师还需要考虑环境条件对涡轮机运行的影响。多风环境中的高大金属结构容易引起雷击,因此工程师需要确保涡轮机受到保护。雷击会损坏风力涡轮机的重要部件,并导致成本高昂的服务中断和停工。
nVent 提供多种解决方案,可帮助确保风力涡轮机在不受雷击干扰的情况下运行。风力涡轮机叶片上的特殊接收器可以保护叶片,并将雷电安全地传送到地面,让雷电在地面安全地扩散。工程师还可以利用 nVent 专业雷电保护设计软件打造适合的防雷系统,以满足所设计系统的特殊需求。
要想保护风力涡轮机免受雷电影响,就需要合适的设备来捕获雷电,同时也需要合适的设备将电流安全地分散到地面。由于风力发电场所需的环境条件,它们通常位于土壤电阻率较高的区域。接地增强材料 (GEM) 是一种低电阻碳混凝土,可提高接地效果。在空间有限、电阻率高,使得传统接地方法难以实施的地方,nVent ERICO GEM 是风力涡轮机地基的明智选择。
设计高效的风力涡轮机并保护其免受环境威胁并不容易,但又至关重要。随着全球越来越多地转向可再生能源,nVent 正在推动发电和可再生能源领域取得重大创新,以满足不断增长的电力需求。针对风能发电领域,nVent 解决方案为设备安装提供了长期的可靠性、安全性和关键保护。我们在公用事业领域拥有丰富的专业知识和经验,可帮助我们的客户设计高效的系统,同时支持建设一个可持续发展、电气化的世界。