風力エネルギーをより実行可能にする

専門知識

風力エネルギーをより実行可能にする

風力タービンがエンジニアリングの巨大な偉業になり、景観にそびえ立つか、海に浮かぶようになるにつれて、風力エネルギー技術は過去10年間で劇的に向上しました。 世界風力エネルギー協会(GWEC)によると、今日の単一のタービンは数千の住宅に電力を供給でき、20年から25年の寿命にわたってそれ自体の生産、運用、リサイクルのコストを回収するのにわずか3〜6か月かかります。

2017年の市場の最新情報で、GWECは、「風力発電は、完全に商業化された、助成金のない技術に急速に移行しており、助成金の多い化石や原子力の既存企業と市場で競争することに成功しています」と宣言しました。 中国は2017年に世界の1,070億米ドルの風力エネルギー投資を主導し、米国、ドイツ、英国、インドが続いています。 アメリカ風力エネルギー協会(AWEA)によると、風力は2020年までに米国の電力の10%を供給する予定であり、現在41州の2,600万世帯に電力を供給しています。

ティムケンはその中で重要な役割を果たしてきました進歩、風力エネルギーでの作業顧客とパートナーは、風力を実行可能なエネルギー源に変えるために必要な規模とパフォーマンスを提供します。 業界が同社のリーダーシップと技術革新を認めたため、過去10年間で、ティムケンの風力エネルギー事業は2,000万ドルから1億5,000万ドルに成長しました。

タービンのライフサイクル価値の向上

地上500フィートまたは海上15マイルに浮かぶ風力タービンのメンテナンスは非常に費用がかかるため、今日の顧客は、信頼性が高く、メンテナンスフリーのタービンパワートレインソリューションを高く評価しています。 ただし、必ずしもそうとは限りませんでした。

ティムケンの戦略および事業開発担当副社長であるAjayDasは、2007年に同社の風力エネルギー事業の開発を担当しました。 タービンのサイズが大きくなるにつれて、設計の複雑さも増し、既存の設計はその任務を果たせなくなりました。 20年間続くように構築されたタービンは、7年から10年以内に大規模なギアボックスの再構築を必要とし、タービンの寿命全体で300,000ドル、つまり120万ドル以上のコストがかかりました。

ティムケンの戦略および事業開発担当副社長であるAjayDasは、2007年の風力エネルギー事業への同社の参入を後押ししました。

「その時、ティムケンが入りました」とダスは言います。 タービンが小さかったとき、ベアリングへの負荷はそれほど高くなく、タービン設計者は次善のベアリングで逃げることができました。 ティムケンは、タービンが数メガワットの容量に達するまで、非常に選択的に市場にサービスを提供しました。 その後、より技術的に高度なベアリングに投資することで、タービンのライフサイクル価値を劇的に向上させることができることが明らかになりました。

風力エネルギーを新たな高みへ

世界最大の洋上風力タービンに電力を供給する

コスト削減による市場の成長

ティムケンのリーダーは、誰もが取り組むことができるわけではない、技術的に困難な問題を解決する能力に誇りを持っています。 風力エネルギーも例外ではありません。

「最初は、チェーンの中で最も弱いリンクはベアリングでした」とDas氏は言います。 過度の風下摩耗に対処するために、ティムケンのエンジニアは、ベアリングのローラーの両方の列がラジアル荷重とスラスト荷重を等しく共有できるようにするテーパーベアリング設計を開発しました。ティムケンの耐摩耗性コーティングマイクロピッチングと潤滑の問題に対してさらなる保険を提供しました。

ティムケンのエンジニアがケースに参加したことで、風力エネルギーの見通しは急速に改善しました。 AWEAは、2017年に、風力発電所の運用コストが過去7年間で3分の2減少したと報告しました。 風の質が非常に良い地域では、サブメガワットのタービンが現在、より大きな3〜5メガワットのタービンに取って代わられています。 「突然、同じ場所で同じ風がより多くの力を生み出しています」とダスは言います。

ティムケンは風力への投資を続け、ベアリングの寿命を延ばし、摩耗を大幅に減らすことが証明されている革新的なタービンベアリングの設計を開発しています。 今日、ティムケンテーパードダブルインナー(TDI)主軸ころ軸受は、他の軸受にはない方法で風の問題に直面します。 10年間のエンジニアリングと顧客パートナーシップの結果、TDIは、3点マウント風力タービンの最適なベアリングとなるように設計され、世界最大のタービンのライフサイクルを延長し、パフォーマンスを向上させました。

ティムケンはまた、無機的な投資をもたらします。 Groeneveld潤滑システムタービン用に設計されているだけでなくLovejoyカップリングそしてAeroTorqueトルクリミッター。 これらの製品はすべて、風力タービンのブレードによって利用される生の電力をメインシャフトの後ろの発電機に効率的に伝達し、地球上で最も困難な条件下で確実に伝達するように機能します。

ハイステークスの課題を解決した歴史

風力タービンが大きくなり、沖合に行くにつれて、技術的な課題は倍増し、それはティムケンに有利に働くと、ダスは説明します。

「Timkenは通常、失敗の可能性とコストが非常に高いアプリケーションに参加します。お客様は、信頼できるソリューションを実現できることを知っているため、こうしたハイステークスの状況で私たちのところにやって来ます。」

Dasは、ティムケンのエンジニアが夢中になれるような課題を提供する新しい新興市場にティムケンを導き続けています。 ロボット工学はその一例です。 「今日、コボットを開発しようとしている企業は非常にたくさんあります」と彼は言います(人間と一緒に働くロボット)。 「しかし、パワートレインは非常に正確で、非常に軽量で、非常に電力効率が高い必要があります。ティムケンはそれらのアプリケーションに関与しています。」

ティムケンはまた、太陽エネルギーの用途だけでなく、食品および飲料業界、パワートレインは超消毒されたままでなければなりません。 「私たちは、これらの新興および高成長産業における課題を探し続けています。そして、これらのセグメントで有機的および無機的に構築し続けています。」とDasは言います。

風と同様に、プレイブックはそのハイステークスの技術的課題から始まります。 これらの課題が克服されるにつれて、結果として得られる製品のインストールベースの成長が続きます。 次に、ティムケンはアフターマーケットディストリビューターを通じて交換部品を販売し、持続的な収益と収益性を提供します。

「それが私たちの典型的なモデルです」とDasは言います。 「私たちは120年間それを再発明してきました。それは私達の会社を永久に多様化し、活性化するのに役立ちます。世界中で技術革新が起こっている場合はいつでも、適切なパワートレインと摩擦管理技術の必要性を常に認識しています。ティムケンは、最も困難なアプリケーションを独自に解決することができます。」