мэдээ

Дэлхий нийт эрчим хүчний системээ нүүрстөрөгчгүйжүүлэхээр уралдаж байгаа энэ үед салхины эрчим хүч нь дэлхийн сэргээгдэх эрчим хүчний шилжилтийн тулгын чулуу болж байна. Энэхүү гайхамшигт шилжилтийг хүчирхэг салхин турбинууд гүйцэтгэдэг бөгөөд тэдгээрийн асар том ир нь салхины кинетик энергитэй анхдагч интерфэйс болдог. Ихэнхдээ 100 метрээс дээш сунадаг эдгээр ир нь материаллаг шинжлэх ухаан, инженерчлэлийн ялалтыг илэрхийлдэг бөгөөд үндсэндээ өндөр гүйцэтгэлтэй байдаг.шилэн савааулам чухал үүрэг гүйцэтгэж байна. Энэхүү гүн гүнзгий шумбалт нь салхины эрчим хүчний салбараас гарч буй ханашгүй эрэлт хэрэгцээ нь зөвхөн эрчим хүчийг тэжээгээд зогсохгүй хэрхэн нөлөөлж байгааг судлах болношилэн саваа зах зээл төдийгүй нийлмэл материалд урьд өмнө байгаагүй инновацийг бий болгож, тогтвортой эрчим хүч үйлдвэрлэх ирээдүйг бий болгож байна.

Салхины эрчим хүчний зогсолтгүй эрч хүч

Дэлхийн салхины эрчим хүчний зах зээл уур амьсгалын амбицтай зорилтууд, засгийн газрын урамшуулал, салхины эрчим хүч үйлдвэрлэх зардал хурдацтай буурч байгаа зэргээс шалтгаалан экспоненциал өсөлтийг туулж байна. 2024 онд ойролцоогоор 174.5 тэрбум ам.доллараар үнэлэгдэх салхины эрчим хүчний дэлхийн зах зээл 2034 он гэхэд 300 тэрбум ам.доллар давж, CAGR 11.1%-иар өсөх төлөвтэй байгааг төсөөлж байна. Энэхүү өргөтгөл нь хуурай газар болон далайн эрэгт салхин цахилгаан станцуудын аль алиныг нь байрлуулж, илүү том, илүү үр ашигтай турбинуудад их хэмжээний хөрөнгө оруулалт хийж байгаатай холбоотой юм.

Ашиглалтын хэмжээний салхин турбины гол цөм нь салхины хүчийг барьж, эргэлтийн энерги болгон хувиргах үүрэгтэй роторын багц юм. Эдгээр ир нь хүч чадал, хөшүүн чанар, хөнгөн шинж чанар, ядаргаанд тэсвэртэй байдлын гайхалтай хослолыг шаарддаг хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Энэ нь нарийн ширхэгтэй шилэн материал, ялангуяа тусгай хэлбэрээр байдаг frpсавааболоншилэнсэлүүрт, онц.

Шилэн саваа яагаад салхин турбины ирэнд зайлшгүй шаардлагатай байдаг вэ?

-ийн өвөрмөц шинж чанаруудшилэн нийлмэл материалтэдгээрийг дэлхий даяарх салхин турбины ирүүдийн дийлэнх нь сонгох материал болгох.Шилэн савааХутгуурын бүтцийн элементүүдийн дотор ихэвчлэн зулгааж эсвэл сэнс болгон суурилуулсан нь тохироход хэцүү олон давуу талыг санал болгодог.

1. Хүч, жингийн харьцаатай харьцуулашгүй

Салхин турбины ир нь асар их аэродинамик хүчийг тэсвэрлэхийн тулд гайхалтай бат бөх байх ёстой, гэхдээ цамхаг дээрх таталцлын ачааллыг багасгах, эргэлтийн үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд нэгэн зэрэг хөнгөн жинтэй байх ёстой.Шилэн утасхоёр талдаа хүргэдэг. Түүний хүч чадал, жингийн гайхалтай харьцаа нь турбины тулгуур бүтцэд хэт ачаалал өгөхгүйгээр салхины эрчим хүчийг илүү ихээр шингээж, илүү их эрчим хүч гаргахад хүргэдэг онцгой урт ирийг бүтээх боломжийг олгодог. Жин, хүч чадлыг оновчтой болгох нь жилийн эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг (AEP) нэмэгдүүлэхэд чухал ач холбогдолтой.

2. Ядаргааг тэсвэрлэх чадвар нь уртасгах хугацаа юм

Салхин турбины ир нь янз бүрийн салхины хурд, үймээн самуун, чиглэлийн өөрчлөлт зэргээс шалтгаалан тасралтгүй, давтагдах стрессийн мөчлөгт өртдөг. Хэдэн арван жил ажилласнаар эдгээр мөчлөгийн ачаалал нь материалын ядаргаанд хүргэж, улмаар бичил хагарал, бүтцийн эвдрэлд хүргэдэг.Шилэн нийлмэл материалМаш сайн ядаргаа эсэргүүцэх чадвартай бөгөөд бусад олон материалаас илүү олон сая стрессийн циклийг мэдэгдэхүйц доройтолгүйгээр тэсвэрлэх чадвартай. Энэхүү өвөрмөц шинж чанар нь 20-25 ба түүнээс дээш жил ажиллах зориулалттай турбины ирний урт наслалтыг хангахад чухал ач холбогдолтой бөгөөд ингэснээр зардал ихтэй засвар үйлчилгээ, солих мөчлөгийг бууруулдаг.

3. Зэврэлт ба хүрээлэн буй орчны эсэргүүцэл

Салхин цахилгаан станцууд, ялангуяа далайн эрэг дээрх байгууламжууд нь чийг, давс цацах, хэт ягаан туяа, хэт өндөр температурт байнга өртдөг дэлхийн хамгийн хэцүү орчинд ажилладаг. Металл бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс ялгаатай ньшилэн байгалийн зэврэлтэнд тэсвэртэй, зэвэрдэггүй. Энэ нь хүрээлэн буй орчны нөлөөллөөс материаллаг чанар муудах эрсдлийг арилгаж, урт хугацааны туршид ирний бүтцийн бүрэн бүтэн байдал, гоо зүйн үзэмжийг хадгалдаг. Энэхүү эсэргүүцэл нь засвар үйлчилгээний шаардлагыг эрс багасгаж, хүнд нөхцөлд турбинуудын ашиглалтын хугацааг уртасгадаг.

4. Аэродинамик үр ашгийн хувьд дизайны уян хатан байдал ба хэвэнд орох чадвар

Салхин турбины ирний аэродинамик дүр төрх нь түүний үр ашгийн хувьд маш чухал юм.Шилэн нийлмэл материал хосгүй дизайны уян хатан байдлыг санал болгож, инженерүүдэд нарийн төвөгтэй, муруй, шовгор хутганы геометрийг нарийвчлалтайгаар хэвлэх боломжийг олгодог. Энэхүү дасан зохицох чадвар нь өргөлтийг дээд зэргээр нэмэгдүүлж, таталцлыг багасгаж, эрчим хүчийг дээд зэргээр барихад хүргэдэг агаарын хавтангийн оновчтой хэлбэрийг бий болгох боломжийг олгодог. Нийлмэл доторх шилэн чиглэлийг өөрчлөх чадвар нь зорилтот арматурыг хийх, хөшүүн чанар, ачааллын хуваарилалтыг яг шаардлагатай үед сайжруулж, дутуу эвдрэхээс сэргийлж, турбины нийт үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.

5. Том хэмжээний үйлдвэрлэлийн өртөг хэмнэлт

Харин өндөр үзүүлэлттэй материалууд дуртайнүүрстөрөгчийн эслэгилүү их хатуулаг, хүч чадлыг санал болгож,шилэнсалхин турбины ир үйлдвэрлэхэд илүү хэмнэлттэй шийдэл хэвээр байна. Материалын харьцангуй бага өртөг нь пултрузи, вакуум дусаах зэрэг тогтсон, үр ашигтай үйлдвэрлэлийн процессуудтай хослуулан том ирийг олноор үйлдвэрлэхэд эдийн засгийн хувьд ашигтай болгодог. Энэхүү зардлын давуу тал нь шилэн ноосыг өргөнөөр нэвтрүүлэх гол хөдөлгөгч хүч бөгөөд салхины эрчим хүчний түвшний эрчим хүчний зардлыг (LCOE) бууруулахад тусалдаг.

Шилэн саваа ба хутганы үйлдвэрлэлийн хувьсал

-ийн үүрэгшилэн саваа, ялангуяа тасралтгүй сэлүүрт болон шахмал профиль хэлбэрээр, салхин турбины ирний хэмжээ, нарийн төвөгтэй байдал нэмэгдэхийн хэрээр ихээхэн хувьсан өөрчлөгдөж байна.

Сүлжмэл ба даавуу:Суурь түвшинд салхин турбины ир нь шилэн хөвөн (тасралтгүй утаснуудын багц) болон даавуу (нэхмэл эсвэл нугасгүй даавуу) давхаргуудаар хийгдсэн байдаг.шилэн утас) термосет давирхайгаар шингээсэн (ихэвчлэн полиэфир эсвэл эпокси). Эдгээр давхаргууд нь хутганы бүрхүүл болон дотоод бүтцийн элементүүдийг бүрдүүлэхийн тулд хэвэнд болгоомжтой тавьдаг. Чанар, төрөлшилэн эрэгЭнэ нь хамгийн чухал бөгөөд E-шил нь түгээмэл байдаг бөгөөд өндөр хүчин чадалтай S-шил эсвэл HiPer-tex® зэрэг тусгай шилэн утаснууд нь чухал даацын хэсгүүдэд, ялангуяа том ирэнд ашиглагддаг.

Цутгасан сийрэг таг ба хайчны тор:Хутга томрох тусам тэдгээрийн даацын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд болох шон (эсвэл гол дам нуруу) ба зүсэх тор зэрэгт тавигдах шаардлага эрс нэмэгддэг. Энэ бол шилмүүст шилэн саваа эсвэл профиль нь хувиргах үүрэг гүйцэтгэдэг. Пултрузи нь татдаг тасралтгүй үйлдвэрлэлийн процесс юмшилэн эрэгдавирхайн баннаар, дараа нь халсан хэвээр дамжин тогтмол хөндлөн огтлолтой, маш өндөр шилэн агууламжтай, ихэвчлэн нэг чиглэлтэй нийлмэл профиль үүсгэдэг.

Спар таг:Цутгасаншилэнэлементүүдийг ирний бүтцийн хайрцгийн дам нурууны доторх үндсэн хөшүүргийн элемент болгон ашиглаж болно. Тэдгээрийн өндөр уртааш хөшүүн чанар, бат бөх чанар нь пултрузийн үйл явцын тогтвортой чанартай хослуулсан нь ирэнд тохиолдож буй хэт гулзайлтын ачааллыг зохицуулахад тохиромжтой. Энэ арга нь дусаах процесстой харьцуулахад (хамгийн ихдээ 60%) эслэгийн эзэлхүүний хэсэг (70% хүртэл) боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь механик шинж чанарыг дээд зэргээр нэмэгдүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг.

Хэсгийн вэб:Эдгээр дотоод бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь хутганы дээд ба доод гадаргууг холбож, зүсэх хүчийг эсэргүүцэж, эвдрэлээс сэргийлдэг.Цутгасан шилэн профильбүтцийн үр ашгийн үүднээс энд улам бүр ашиглагдаж байна.

Шилэн шилэн элементүүдийг нэгтгэх нь үйлдвэрлэлийн үр ашгийг эрс сайжруулж, давирхайн зарцуулалтыг бууруулж, том ирний бүтцийн ерөнхий гүйцэтгэлийг сайжруулдаг.

Өндөр хүчин чадалтай шилэн савааны ирээдүйн эрэлтийн ард хөдөлгөгч хүч

Хэд хэдэн чиг хандлага нь ахисан түвшний эрэлтийг нэмэгдүүлсээр байх болношилэн саваа салхины эрчим хүчний салбарт:

Турбины хэмжээг нэмэгдүүлэх:Салбарын чиг хандлага нь хуурай газар болон далайн аль алинд нь том турбинууд руу чиглэсэн байдаг. Урт ир нь илүү их салхи барьж, илүү их энерги гаргадаг. Тухайлбал, 2025 оны тавдугаар сард Хятад улс 260 метрийн роторын диаметр бүхий 26 мегаваттын (МВт) хүчин чадалтай далайн салхин сэнсээ танилцуулсан. Ийм асар том ир нь зайлшгүй шаардлагатайшилэн материалилүү их хүч чадал, хөшүүн чанар, ядаргаанд тэсвэртэй байх нь нэмэгдэж буй ачааллыг зохицуулах, бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалах. Энэ нь E-шилний төрөлжсөн хувилбарууд болон эрлийз шилэн нүүрстөрөгчийн шилэн шийдлүүдийн эрэлтийг бий болгодог.

Далайн салхины эрчим хүчний өргөтгөл:Оффшор салхин цахилгаан станцууд дэлхий даяар эрчимтэй хөгжиж, илүү хүчтэй, тогтвортой салхитай болж байна. Гэсэн хэдий ч тэд турбиныг хүрээлэн буй орчны хүнд нөхцөлд (давстай ус, салхины хурд ихтэй) өртдөг. Өндөр гүйцэтгэлтэйшилэн савааЗэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь хамгийн чухал байдаг далайн эдгээр хэцүү орчинд ирний бат бөх, найдвартай байдлыг хангахад чухал ач холбогдолтой. Оффшор сегмент нь 2034 он хүртэл CAGR 14% -иас дээш өсөх төлөвтэй байна.

Амьдралын мөчлөгийн зардал ба тогтвортой байдалд анхаарлаа хандуулаарай:Салхины эрчим хүчний салбар эрчим хүчний нийт амьдралын мөчлөгийн зардлыг (LCOE) бууруулахад улам бүр анхаарч байна. Энэ нь зөвхөн урьдчилсан зардлыг бууруулаад зогсохгүй засвар үйлчилгээ, ашиглалтын хугацааг уртасгана гэсэн үг юм. Төрөлхийн бат бөх чанар, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдалшилэн Эдгээр зорилгод шууд хувь нэмрээ оруулж, урт хугацааны хөрөнгө оруулалтыг татахуйц материал болгож байна. Цаашилбал, салбар нь турбины ирний ашиглалтын хугацаа дуусч байгаа тулгамдсан асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд шилэн ноосыг дахин боловсруулах сайжруулсан процессыг идэвхтэй судалж, илүү дугуй эдийн засгийг бий болгохыг зорьж байна.

Материалын шинжлэх ухааны технологийн дэвшил:Шилэн шилэн технологийн чиглэлээр үргэлжилсэн судалгаанууд механик шинж чанар сайтай шинэ үеийн утаснуудыг гаргаж авч байна. Хэмжээ тогтоох (давирхайтай наалдацыг сайжруулахын тулд утаснуудад түрхэх), давирхайн хими (жишээлбэл, илүү тогтвортой, хурдан хатуурдаг эсвэл илүү хатуу давирхай) болон үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтын хөгжил юуны хил хязгаарыг байнга шахаж байна.шилэн нийлмэл материалхүрч чадна. Үүнд полиэфир болон винилэстерийн системд тусгайлан зориулсан олон давирхайтай нийцтэй шилэн сэлүүр болон өндөр модультай шилэн сэлүүрийг хөгжүүлэх зэрэг орно.

Хуучин салхин цахилгаан станцуудыг сэргээх:Одоо байгаа салхин цахилгаан станцууд нас ахих тусам олонх нь шинэ, том, илүү үр ашигтай турбинуудаар "хүчээр цэнэглэгдэж" байна. Энэхүү чиг хандлага нь шинэ ир үйлдвэрлэх томоохон зах зээлийг бүрдүүлдэг бөгөөд ихэвчлэн хамгийн сүүлийн үеийн дэвшлийг багтаасан байдагшилэнэрчим хүчний гарцыг нэмэгдүүлэх, салхины талбайн эдийн засгийн ашиглалтын хугацааг уртасгах технологи.

Гол тоглогчид ба инновацийн экосистем

Салхины эрчим хүчний салбарын эрэлт хэрэгцээ өндөр үзүүлэлттэйшилэн савааматериал нийлүүлэгчид болон нийлмэл үйлдвэрлэгчдийн хүчирхэг экосистемээр дэмжигддэг. Owens Corning, Saint-Gobain (Vetrotex, 3B Fibreglass гэх мэт брэндүүдээр дамжуулан), Jushi Group, Nippon Electric Glass (NEG), болон CPIC зэрэг дэлхийн тэргүүлэгчид салхин турбины ирэнд тохирсон тусгай шилэн утас, нийлмэл шийдлүүдийг хөгжүүлэх чиглэлээр тэргүүлж байна.

3B Fiberglass зэрэг компаниуд "салхины эрчим хүчний үр ашигтай, шинэлэг шийдлүүд"-ийг идэвхтэй боловсруулж байна, үүнд HiPer-tex® W 3030 зэрэг бүтээгдэхүүнүүд нь уламжлалт электрон шил, ялангуяа полиэфир болон винилэстерийн системийн гүйцэтгэлийг мэдэгдэхүйц сайжруулдаг. Ийм шинэчлэл нь олон мегаваттын турбинуудад илүү урт, хөнгөн ир үйлдвэрлэхэд чухал ач холбогдолтой юм.

Цаашлаад шилэн утас үйлдвэрлэгчдийн хамтын хүчин чармайлт,давирхай нийлүүлэгчид, ир зохион бүтээгчид, турбины OEM-ууд үйлдвэрлэлийн цар хүрээ, материалын шинж чанар, тогтвортой байдалтай холбоотой сорилтуудыг шийдэж, тасралтгүй инновацийг жолоодож байна. Гол анхаарал нь зөвхөн бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд төдийгүй дээд зэргийн гүйцэтгэлд нийлмэл системийг бүхэлд нь оновчтой болгоход чиглэгддэг.

Сорилт ба урагшлах зам

хэтийн төлөв байхад шилэн савааСалхины эрчим хүчний хувьд дийлэнх эерэг хандлагатай байгаа ч тодорхой сорилтууд байсаар байна:

Нүүрстөрөгчийн шилэн ба хөшүүн чанар:Хамгийн том ирний хувьд карбон файбер нь хутганы үзүүрийн хазайлтыг хянахад тусалдаг дээд зэргийн хөшүүн чанарыг санал болгодог. Гэсэн хэдий ч түүний өртөг мэдэгдэхүйц өндөр байдаг (карбон файбер нь кг тутамд 10-100 доллар, шилэн шилэнд 1-2 доллар) нь ихэвчлэн эрлийз шийдэл эсвэл бүхэл бүтэн ирэнд биш маш чухал хэсгүүдэд ашиглагддаг гэсэн үг юм. Өндөр модулийн судалгаашилэн утасзардлын үр ашгийг хадгалахын зэрэгцээ энэхүү гүйцэтгэлийн зөрүүг арилгах зорилготой.

Ашиглалтын хугацаа дууссан ирийг дахин боловсруулах:Шилэн нийлмэл хутганы ашиглалтын хугацаа дуусч байгаа нь дахин боловсруулахад бэрхшээлтэй тулгардаг. Хог хаягдлыг булах гэх мэт уламжлалт аргаар устгах арга нь тогтворгүй юм. Тус салбар нь пиролиз, солволиз, механик дахин боловсруулалт гэх мэт дахин боловсруулах дэвшилтэт технологид идэвхтэй хөрөнгө оруулалт хийж, эдгээр үнэ цэнэтэй материалын дугуй эдийн засгийг бий болгож байна. Эдгээр хүчин чармайлт амжилт нь салхины эрчим хүч дэх шилэн ноосны тогтвортой байдлын баталгааг улам сайжруулах болно.

Үйлдвэрлэлийн масштаб ба автоматжуулалт:Илүү том ирийг үр ашигтай, тууштай үйлдвэрлэх нь үйлдвэрлэлийн процесст дэвшилтэт автоматжуулалтыг шаарддаг. Роботехникийн инноваци, нарийн байрлуулахад зориулсан лазер проекцийн систем, сайжруулсан пултрузын техник нь ирээдүйн эрэлт хэрэгцээг хангахад амин чухал юм.

Дүгнэлт: Шилэн саваа – Тогтвортой ирээдүйн тулгуур

Салхины эрчим хүчний салбарын өндөр гүйцэтгэлийн эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж байнашилэн саваань энэхүү чухал хэрэглээнд материал нь хосгүй тохиромжтойг гэрчилж байна. Дэлхий дахин сэргээгдэх эрчим хүч рүү нэн яаралтай шилжиж, турбинууд томорч, илүү төвөгтэй орчинд ажиллахын хэрээр дэвшилтэт шилэн нийлмэл материалууд, ялангуяа тусгай саваа, сэнс хэлбэрээр гүйцэтгэх үүрэг улам бүр тодрох болно.

Шилэн материал, үйлдвэрлэлийн процесст үргэлжилж буй шинэчлэл нь зөвхөн салхины эрчим хүчний өсөлтийг дэмжихгүй; Энэ нь илүү тогтвортой, үр ашигтай, уян хатан дэлхийн эрчим хүчний ландшафтыг бий болгоход идэвхтэй түлхэц өгч байна. Салхины эрчим хүчний чимээгүй хувьсгал нь олон талаараа өндөр хүчин чадалтай эрчим хүчний дасан зохицох чадвар, дасан зохицох чадварыг харуулсан тод жишээ юм.шилэн.