Nachhaltige Expertise: Die Sonne verfolgen, um die Erde mit Energie zu versorgen

Sachverstand

Nachhaltige Expertise: Die Sonne verfolgen, um die Erde mit Energie zu versorgen

Seitdem Länder auf der ganzen Welt dazu übergehen, erneuerbare Energien einzusetzen, um ihren Nettoenergieverbrauch zu minimieren, hat sich die Solarenergie zu einer bevorzugten Wahl entwickelt. Sie „Sunbelt“ -Regionen von Südkalifornien bis in den Nahen Osten errichten Solarparks, die sich in ihren Technologien unterscheiden, sich jedoch in ähnlicher Weise auf Solar-Tracker verlassen, um Energie aus der Sonne einzufangen. Cone Drive von Timken hat sich zu einem führenden Anbieter von Lösungen zur Präzisions-Bewegungssteuerung dieser Tracker entwickelt, die die Sonneneinstrahlung maximieren, in dem sie jeden Tag den ganzen Tag über direkt auf die Sonne ausgerichtet sind, und das über viele Jahre.

„Die einzigartigen Lösungen von Cone Drive sind für die weltweit größten Solarkraftwerke, darunter zwei neue Standorte im Nahen Osten, von entscheidender Bedeutung“, sagt Kurt Gamelin, Präsident von Cone Drive. „Die Kunden vertrauen zunehmend darauf, dass unser technisches Know-how und unser Designeinfluss die Effizienz und Zuverlässigkeit ihrer Anlagen positiv beeinflussen können.“

Innovation, die Nachhaltigkeit vorantreibt


Mehr Effizienz heute bedeutet mehr Belastbarkeit morgen – für Unternehmen, Gemeinden und den Planeten. Aus diesem Grund konzentriert sich Timken auf Innovationen in Branchen wie erneuerbare Energie und der Beitrag von Cone Drive zur sich rapide entwickelnden globalen Solarindustrie ist ein gutes Beispiel dafür.

„Mit unserer Technologie des Globoid-Schneckengetriebes arbeiten wir an großen Projekten für solarthermische Energiesysteme, einschließlich des demnächst höchsten CSP (Concentrated Solar Power)-Turms der Welt“, sagte Gamelin. „Wenn er fertig ist, wird der Noor Energy 1 CSP-Turm in Dubai voraussichtlich 100 Megawatt Strom erzeugen.“

Cone Drive ist der exklusive Lieferant von Schneckengetrieben für die 70.000 Heliostaten des Noor Energy 1-Turms. Das Design des Globoid-Schneckengetriebes liefert hohe dynamische und statische Drehmomentlasten in einem kleinen Paket – Präzision und Genauigkeit bei absoluter Spielfreiheit. Oder anders ausgedrückt: Die Einheiten sind effizient, leistungsstark und erfordern über ihre 20-jährige Lebensdauer nur wenig Wartung.

Noor Energy 1 wird voraussichtlich 2021 online gehen und ist die vierte Phase eines Solarparks mit verschiedenen Technologien, der nach seiner Fertigstellung eine Gesamtkapazität von 950 MW haben wird.

In Israel treibt die Technologie von Cone Drive bereits mehr als 50.000 computergesteuerte Heliostaten im Sonnenwärmekraftwerk Ashalim in der Wüste Negev an. Ashalim erzeugt genug Strom, um 120.000 Haushalte in der Region mit sauberer Energie zu versorgen.

Beide Solaranlagen – ebenso wie die mit Einheiten von Cone Drive bestückte Solarstromerzeugungsanlage Ivanpah in Südkalifornien – wurden von BrightSource Energy entwickelt und gebaut. Dieses Unternehmen spezialisiert sich auf CSP-Systeme, die die Umweltbelastung minimieren und Kunden helfen, ihre Ziele für saubere Energie zu erreichen.

Die Technologie: Aktivieren beider Arten von Solarkraftwerken


„BrightSource ist ein weltweit führender Anbieter von CSP-Technologie, und Ivanpah war unser erstes großes Solarprojekt mit ihnen“, sagte Jacob Randall, globaler Direktor für strategische Märkte – Cone Drive. „Das System von Ivanpah nutzt unsere branchenführende Technologie des Globoid-Schneckengetriebes für die kundenspezifischen Antriebe und wir sind das einzige Unternehmen auf der Welt, das diese Technologie für Solarpartner anbietet. Wir haben unser Produkt und unsere Expertise bei diesem Projekt unter Beweis gestellt und sind seitdem ihr bevorzugter Lieferant bei Großprojekten.“

Jacob meint, dass Cone Drive zwar Getriebelösungen für CSP-Großprojekte weltweit anbietet, diverse Kunden und Regionen aufgrund klimatischer und wirtschaftlicher Faktoren jedoch unterschiedliche Technologien bevorzugen.

„CSP-Solarparks sind in der Nähe des Äquators häufiger anzutreffen, wo es eine hohe Konzentration an Sonnenlicht gibt“, fuhr Randall fort. „Photovoltaik (PV)-Solarkraftwerke decken eine viel größere geografische Fläche ab, da sie weniger komplex aufgebaut, einfacher zu installieren und wirtschaftlicher sind. Für unsere Engineering- und Fertigungsteams kommt es auf einzelne Kunden und in einigen Fällen auf die einzelnen Projekte des Kunden an. Wir nutzen unser kollektives Wissen in Solaranwendungen, um Lösungen den spezifischen Anforderungen des Kunden anzupassen.“

Cone Drive ist auf Bewegungssteuerungssysteme für beide Arten von großen Solarkraftwerken spezialisiert:























Konzentrierte Solarenergie (CSP) durch Wärmeeinwirkung Photovoltaik-Solarenergie (PV) durch Lichteinwirkung
Und so funktioniert‘s Das Sonnenlicht wird durch eine Anordnung von Spiegeln auf einen „Konzentrator“ wie z. B. einen Solarturm reflektiert (siehe Abbildung oben), um Hochtemperaturdampf zu erzeugen. Der Dampf wird dann verwendet, um herkömmliche Generatorsysteme anzutreiben, die Wechselstrom erzeugen, der sicher in einem Stromnetz verteilt werden kann. Und so funktioniert‘s Sonnenlicht wird von Solarzellen absorbiert, um elektrischen Gleichstrom zu erzeugen, der dann in Wechselstrom umgewandelt wird und dann sicher in einem Stromnetz verteilt werden kann.
Hauptvorteil Fähigkeit, Strom für die zukünftige Verwendung zu speichern Hauptvorteil Wirtschaftlich
Cone Drive-Lösung CSP-Heliostaten verwenden Globoid-Schneckengetriebe von Cone Drive auf einer Achse und Linearantriebe auf der anderen, um die Sonne zu verfolgen. Beim Globoid-Design „schmiegt“ sich die Schnecke an das Zahnrad an, wodurch ein größerer Oberflächenkontakt entsteht, so dass das Schneckengetriebe kühler, leiser und effizienter laufen kann. Cone Drive ist der ursprüngliche Entwickler und weltweit einzige Anbieter dieser speziellen Technologie.  

Cone Drive-Lösung PV-Solarzellen verwenden Getriebesysteme mit Cone Drive- Schwenkantrieben, die die Sonne den ganzen Tag über verfolgen. Schwenkantriebe bieten lange Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit und wurden speziell entwickelt, um große Übersetzungsverhältnisse innerhalb einer einzigen Getriebestufe zu erzielen. Die vollständig geschlossenen Einheiten sparen Platz und bieten eine lange Lebensdauer bei geringen Wartungskosten.


„Auf der CSP-Seite gibt es Teilbereiche des Marktes, die auf der Spiegelgröße basieren, und wir sind weltweit führend bei Antrieben für Spiegelgrößen von 20 bis 30 Quadratmetern, der größten und bedeutendsten Technologie in diesem Segment“, sagte Randall. „Bei PV-Anlagen wurde Cone Drive im vergangenen Jahr zum weltweit führenden Anbieter von Antriebslösungen. Unsere Führungsrolle im Anfangsstadium der Solarentwicklung hat uns als technischen Marktführer für Erstausrüstung etabliert, und Kunden wissen, dass wir die Fähigkeit haben, sie auch in Zukunft mit ihrem Service- und Aftermarket-Bedarf zu unterstützen, wenn ihre Solarkraftwerke reifen.“

Timken fördert nicht nur die Solarenergie durch sein technisches Know-how, sondern engagiert sich auch als wachsender Verbraucher alternativer Energiequellen. Das Unternehmen hat seine Nutzung von Solarenergie von 2018 bis 2019 um mehr als das Sechsfache erhöht und sucht weiterhin nach Möglichkeiten, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen in seinen weltweiten Aktivitäten zu verringern.