“葉片前緣侵蝕已成為風(fēng)能行業(yè)的一個非常關(guān)鍵的問題。”

圖片來源：PolyTech0

暴露在陽光下，冰凍溫度和降水會侵蝕風(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越長，從幾年前的大約50米到現(xiàn)在的80米或更長，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Mads Kirkegaard的說法，市場上現(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題。“

“真正的問題，”他說，在從45米刀片轉(zhuǎn)移到60米刀片的過程中出現(xiàn)了。“在這些刀片的開發(fā)過程中，較短刀片的性能尚不清楚。因此，隨著問題的出現(xiàn)(運行四到六年后)，投放市場的刀片數(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)的一個非常關(guān)鍵的問題”

Wood Mackenzie Power&Renewables的高級顧問Aaron Barr在一封電子郵件中證實，刀片保護(hù)正成為項目所有者日益重要的關(guān)注點。Barr專注于風(fēng)力渦輪機(jī)技術(shù)以及運營和維護(hù)。

“刀刃前沿侵蝕已經(jīng)成為風(fēng)能行業(yè)非常關(guān)鍵的問題，”他寫道。“如果刀片的前緣沒有得到適當(dāng)?shù)谋３?，膠衣和涂料會隨著時間的推移而腐蝕，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，因為葉片的空氣動力學(xué)性能受損。“

“如果長時間無人看管侵蝕，”他繼續(xù)說道，“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，將長葉片視為加劇渦輪機(jī)退化的因素之一。“這個問題因許多因素而變得更糟，包括老化的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和更長的葉片在更高的葉尖速度下旋轉(zhuǎn)。”

他說，目前項目業(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。

“最大的問題之一是現(xiàn)場安裝的高成本，”Barr說道，“在工廠安裝這些解決方案的成本遠(yuǎn)低于現(xiàn)場，因為現(xiàn)場安裝需要專門的繩索技術(shù)人員或懸掛平臺安裝。”

他補充說：“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，這些變量會導(dǎo)致前沿處理過早失效。”

在現(xiàn)場部署

那么安裝ELLE保護(hù)能節(jié)省多少風(fēng)電機(jī)組項目業(yè)主?“對此沒有一個簡單的答案。成本差異很大，“Kirkegaard說。范圍取決于諸如項目地點，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，“在一個模擬的例子中，北海400兆瓦海上風(fēng)電場的生產(chǎn)損失為3%，60到70臺渦輪機(jī)將導(dǎo)致生產(chǎn)力損失達(dá)到2000萬丹麥克朗(308.5萬美元)，如果允許渦輪機(jī)運行一年而不進(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)項目運營商和原始設(shè)備制造商已在全球共計3,000臺渦輪葉片上安裝了ELLE產(chǎn)品。他拒絕透露客戶的姓名。他說，公司還沒有準(zhǔn)備好上市，因為他們?nèi)栽跍y試ELLE。

“大量的運營商正在大規(guī)模的渦輪機(jī)上測試產(chǎn)品，”他說。

GTM詢問了已經(jīng)配備ELLE保護(hù)的渦輪機(jī)的性能。

“沒有人失敗 - 但這與持續(xù)25年不一樣，”Kirkegaard說。

Wood Mackenzie的Barr表示，因為ELLE剛剛進(jìn)入市場，所以與競爭產(chǎn)品相比，他無法評論其性能或效果。

然而，他說，“這似乎是一個研究得很好的概念，專注于強(qiáng)大而簡單的現(xiàn)場應(yīng)用。”

他告誡說，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葉片的尖端，但在葉片的整個跨度上都會發(fā)生前沿侵蝕，”他說。“由于速度較高，尖端的侵蝕通常最嚴(yán)重。但是這個應(yīng)用程序可能無法解決機(jī)載前沿侵蝕問題。“