没有更多的借口:螺旋焊接可以为美国东南部带来更高的风力涡轮机

没有更多的借口:螺旋焊接可以为美国东南部带来更高的风力涡轮机

风能爱好者一直在注视着美国东南部的大片地区寻找新的机会,但也遭到了相对稀少的风能资源和不利的政治风的阻碍。后者不能做太多,但前者的问题可以通过更高的风力涡轮机来解决,这些涡轮机可以在更高的高度收获更佳的风速。在那之后,政治饼干崩溃只是时间问题。

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适合所有人的更高的风力涡轮机

设计更高的风塔并不像听起来那么容易。材料、劳动力和其他要素的成本增加只是障碍之一。基础设施问题阻碍了大型组件的运输,包括桥梁、隧道和蜿蜒的道路。

从好的方面来说,更高的塔可以容纳更长的叶片,这提高了收获高空风的底线收益。

这就解释了为什么美国能源部一直在寻找更高的风力涡轮机塔架。它们可能是在东南部各州和其他低海拔地区风速不太理想的地区释放新能源资源的具有成本效益的途径。

通往更高涡轮塔的漫漫长路:混凝土版

混凝土用于涡轮机塔架建设的时间相对较短,但它可能对涡轮机高度产生改变游戏规则的影响。

GE 是一家一直在关注混凝土以帮助增加钢制涡轮机塔的高度的公司,而不会与运输问题发生冲突。这个想法是将传统的钢塔停放在高混凝土柱上,而不是平板上。为了克服运输障碍,可以在现场制作立柱。

在现场浇筑混凝土可能会引发与现场施工时间表和劳动力成本相关的新成本问题。 GE 一直在与 3D 打印公司 COBOD 和可持续建筑公司 Holcim 一起克服这些障碍。结果是一个模块化、可运输的 3D 打印混凝土系统。一旦到达现场,打印机就可以由骨干人员照看。

钢塔呢?

在 GE 对其 3D 混凝土系统进行最后润色的同时,能源部一直在与总部位于丹佛的 Keystone Tower Systems 公司合作提高钢制涡轮机塔的高度,上个月该机构的国家可再生能源实验室宣布该公司的新“螺旋”焊接技术已为商业市场做好准备。

“利用美国能源部 (DOE) 超过 700 万美元的资金,Keystone Tower Systems 开发了一种解决方案:一种借鉴钢管行业的螺旋焊接技术,用于建造市场上一些最大的涡轮机塔架。螺旋焊接是将用于制造塔的钢材卷曲成圆柱体;本质上,这些塔是用米宽的钢板建造的,”NREL 解释说。

“该技术只需要一台机器来建造一个塔段,它可以生产比传统塔高两倍、速度快 10 倍的塔,”NREL 兴奋地说。

与 3D 打印混凝土系统一样,螺旋焊接设备可以在现场运输和应用,从而消除了困扰大型组件的运输问题。

“一台机器将使用扁平运送到现场的钢材来完成连接、轧制、装配、焊接和切割,以连续生产锥形钢塔壳。这些现场制造设施将能够在短时间内部署并每天生产出一座兆瓦级的塔,”Keystone 解释说。

适合所有人的风力涡轮机

螺旋焊接方法还减少了相同高度所需的钢材量。除了建造更高的塔外,螺旋焊接还可用于降低较短塔的材料成本,这似乎是计划的一部分。

这为分布式风场带来了一些新的机会,这是能源部感兴趣的另一个领域。分布式风能是指任何规模的风力涡轮机,可在现场发电,例如为工厂的设备供电。

能源部特别有兴趣将分布式风力涡轮机带到农场,在那里它们可用于生产绿色氢,用于制造燃料和氨肥等任务。这个想法是通过实现现场生产来减轻农民的基本商品价格飙升和供应链问题。削减风力涡轮机的成本正好符合这幅画。

Keystone Tower Systems 不会让草在它脚下生长。该公司去年在德克萨斯州潘帕市的一个地点加快了商业生产计划,上周我们在风电工程公司的朋友指出,该工厂确实已经启动并运行。

最初的 40 名员工已经在 Keystone 的第一座塔上工作,该塔将安装在德克萨斯州的一个风电场。

更多风力涡轮机最终来到美国东南部

那个特殊的塔显然是一个传统的高度,适合德克萨斯和中西部丰富的风力资源。与此同时,去年夏天丹佛邮报记者朱迪思·科勒指出,Keystone 已经计划为其在近海地区的更高塔楼寻找机会。

科勒还注意到美国东南部的角度,并指出“该公司将利用其技术在东南部建造大约两倍于通常高度的塔,大约 525 英尺,在那里发现强风更高,高于树木覆盖。”

这对风力涡轮机来说一切都很好,但我们在SP Global的朋友也注意到东南部的政策制定者通常并不热衷于可再生能源的想法。区域输电运营商可以通过协调可再生能源资源来帮助推动事情的发展,但东南部没有自己的 ERCOT、PJM 或 MISO 可以伸出援手。

从好的方面来看,太阳能产业终于开始打破肯塔基州和其他几个附近州的瓶颈,储能利益相关者开始将目光投向东南部废弃的煤炭场地,以开发“水电池”。这两种趋势都可以支持在该地区种植更多的风力涡轮机。

一个特别值得关注的州是路易斯安那州,那里的太阳能产业终于开始取得重大进展。国家政策制定者也开始在墨西哥湾寻找海上风电开发机会。在其他受益者中,该州的氨肥行业可以吸收清洁的千瓦数来生产现成的绿色氢气供应。

所有这一切都意味着未来的地球节约能源转型刚刚开始蓄势待发。技术在手。现在政策制定者需要做好他们的工作,把事情推向高潮。

 

图片:风力涡轮机的螺旋焊接系统由 Keystone Tower Systems 提供。

来源: CleanTechnica

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