Zrównoważona wiedza: Podążać za Słońcem, by zasilać Ziemię

Ponieważ kraje na całym świecie zmierzają w stronę większego wykorzystania odnawialnych źródeł energii, aby móc osiągnąć swoje cele w zakresie zerowego zużycia energii netto, energia słoneczna staje się preferowanym wyborem. Regiony „pasa południowego” rozciągające się od południowej Kalifornii po Bliski Wschód budują farmy fotowoltaiczne, które różnią się wykorzystywanymi technologiami, ale w podobny sposób bazują na trackerach solarnych służących do pozyskiwania energii ze słońca. Cone Drive będąca spółką zależną Timken objęła pozycję lidera w dziedzinie precyzyjnych rozwiązań sterowania ruchem dla tych trackerów, maksymalizując nasłonecznienie dzięki kierowaniu tych urządzeń bezpośrednio w stronę słońca przez cały dzień, każdego dnia, przez całe lata.

„Unikalne rozwiązania Cone Drive stały się kluczowe dla działalności największych na świecie elektrowni słonecznych, w tym dwóch nowych lokalizacji na Bliskim Wschodzie” – mówi Kurt Gamelin, prezes Cone Drive. „Udało nam się wzbudzić u klientów zaufanie, że nasza wiedza techniczna i zaangażowanie na etapie projektowania mogą pozytywnie wpłynąć na wydajność i niezawodność ich urządzeń”.

Innowacje promujące zrównoważony rozwój

Większa wydajność dzisiaj oznacza większą odporność jutro — dla firm, społeczności i planety. Dlatego właśnie spółka Timken koncentruje się na innowacjach w branżach takich jak energia odnawialna, a wkład Cone Drive w szybko rozwijający się światowy przemysł fotowoltaiczny jest tego doskonałym przykładem.

„Podejmujemy się realizacji ogromnych projektów służących do pozyskiwania słonecznej energii cieplnej za pomocą naszej technologii wykorzystującej podwójną obudowę, między innymi we wkrótce najwyższej na świecie wieży skoncentrowanej energii słonecznej (CSP)” – mówi Gamelin. „Według przewidywań, gotowa wieża CSP Noor Energy 1 w Dubaju wygeneruje 100 megawatów energii”.

Cone Drive jest wyłącznym dostawcą przekładni ślimakowych dla 70 000 heliostatów wieży Noor Energy 1. Podwójna obudowa przekładni ślimakowej zapewnia wysokie dynamiczne i statyczne obciążenia momentem obrotowym przy niewielkim rozmiarze – zapewniając precyzję i dokładność przy całkowicie bezluzowej konstrukcji. Czytaj: urządzenia te są wydajne, wytrzymałe i nie wymagają większego utrzymania w ciągu 20-letniego okresu eksploatacji.

Noor Energy 1 ma zostać uruchomiona w 2021 r. i jest czwartą fazą łączącego różne technologie parku słonecznego, który po wybudowaniu będzie miał łączną moc 950 MW.

W Izraelu, technologia Cone Drive napędza już ponad 50 000 sterowanych komputerowo heliostatów w elektrowni solarno-termicznej Ashalim na pustyni Negew. Ashalim wytwarza wystarczającą ilość energii elektrycznej, aby zaopatrzyć w czystą energię 120 000 domów w regionie.

Zarówno elektrownie słoneczne, jak i instalacja solarno-termiczna Ivanpah w południowej Kalifornii wyposażona w rozwiązania Cone Drive , zostały zaprojektowane i zbudowane przez firmę BrightSource Energy specjalizującej się w systemach CSP, które minimalizują wpływ na środowisko i pomagają klientom osiągać cele w zakresie czystej energii.

Technologia: Rozwiązania dla obu typów farm słonecznych

„BrightSource jest światowym liderem w technologii CSP, a Ivanpah był naszym pierwszym dużym projektem fotowoltaicznym zrealizowanym wspólnie z nimi” – mówi Jacob Randall, globalny dyrektor ds. rynków strategicznych w Cone Drive. „System Ivanpah wykorzystuje naszą wiodącą w branży technologię podwójnej obudowy przekładni ślimakowej dla specjalnie zaprojektowanych napędów, a my jesteśmy jedyną firmą na świecie, która oferuje tę technologię partnerom z branży fotowoltaicznej. Zarówno nasz produkt, jak i doświadczenie sprawdziły się przy tym projekcie i od tego czasu staliśmy się ich preferowanym dostawcą przy dużych realizacjach”.

Jacob zauważa, że chociaż Cone Drive dostarcza rozwiązania przekładni dla dużych projektów CSP na całym świecie, różni klienci i regiony preferują różnorodne technologie, dostosowane do ich realiów klimatycznych i ekonomicznych.

„Farmy CSP częściej występują w pobliżu równika, gdzie jest duże natężenie światła słonecznego” – kontynuuje Randall. „Farmy fotowoltaiczne (PV) mają znacznie szerszy zasięg geograficzny, ponieważ ich projekty są mniej skomplikowane, są one łatwiejsze w instalacji i bardziej ekonomiczne. Dla naszych zespołów inżynieryjnych i produkcyjnych wszystko sprowadza się do indywidualnych klientów, a w niektórych przypadkach do indywidualnych projektów klienta. Wykorzystujemy swoją zbiorową wiedzę w zakresie zastosowań solarnych, aby móc dostosowywać rozwiązania do konkretnych potrzeb klienta”.

Cone Drive specjalizuje się w systemach sterowania ruchem dla obu typów wielkoskalowych elektrowni słonecznych, w tym:

zasilanych skoncentrowaną energię słoneczną (CSP) zasilanych ciepłem	zasilanych energią słoneczna (PV) zasilanych światłem
Jak to działa Światło słoneczne jest odbijane przez konfigurację luster do „koncentratora”, takiego jak wieża słoneczna (na zdjęciu powyżej), aby wytworzyć parę o wysokiej temperaturze. Para jest następnie wykorzystywana do napędzania konwencjonalnych systemów generatorów wytwarzających prąd zmienny, który można bezpiecznie rozprowadzić w sieci energetycznej.	Jak to działa Światło słoneczne jest pochłaniane przez ogniwa słoneczne, tworząc prąd stały , który zostaje następnie przekształcony w prąd zmienny, jaki można następnie bezpiecznie rozprowadzić w sieci energetycznej.
Zasadnicza zaleta Możliwość przechowywania energii do wykorzystania jej w przyszłości	Zasadnicza zaleta Ekonomiczne rozwiązanie
Rozwiązanie Cone DriveZastosowanie w heliostatach CSP Napędy zębate z podwójną obudową Cone Drive na jednej osi i siłownikami liniowymi na drugiej, pozwalające podążać za słońcem. W konstrukcji z podwójną obudową, ślimak „obejmuje” koło zębate, zapewniając lepszy kontakt z powierzchnią i umożliwia reduktorowi ślimaka pracę w niższej temperaturze, cichszą i bardziej wydajną. Cone Drive jest autorem i jedynym dostawcą tej konkretnej technologii na świecie.	Rozwiązanie Cone Drive Ogniwa fotowoltaiczne wykorzystują systemy przekładni wyposażone w systemy obrotowe Cone Drive pozwalające podążać za słońcem przez cały dzień. Systemy obrotowe zapewniają długą żywotność i niezawodność oraz zostały zaprojektowane w taki sposób, aby zapewnić wysokie przełożenia w ramach jednego stopnia zazębienia. Całkowicie obudowane urządzenia oszczędzają miejsce i mają długą żywotność przy niskich kosztach utrzymania.

„Po stronie elektrowni CSP istnieją podsekcje rynku bazujące na rozmiarze luster, a my jesteśmy światowym liderem w dziedzinie napędów dla luster o rozmiarze 20-30 metrów kwadratowych, czyli technologii o największym i najważniejszym znaczeniu w tym segmencie” – powiedział Randall. „W zeszłym roku, firma Cone Drive stała się światowym liderem w dziedzinie napędów stosowanych w branży fotowoltaicznej . Wyznaczanie przez nas drogi na wczesnych etapach rozwoju systemów fotowoltaicznych ugruntowała naszą pozycję lidera technicznego w zakresie autorskiego wyposażenia, a klienci zdają sobie sprawę, że mamy możliwości pozwalające wspierać ich w przyszłości w zakresie usług serwisowych i potrzeb rynku wtórnego, w miarę jak ich stacje fotowoltaiczne będą dojrzewać”.

Oprócz postępów w zakresie energii słonecznej osiąganych dzięki specjalistycznej wiedzy inżynieryjnej, celem firmy Timken jest również korzystanie w coraz większym stopniu z alternatywnych źródeł energii. Firma ponad sześciokrotnie zwiększyła wykorzystanie przez siebie energii słonecznej w latach 2018-2019 i nadal szuka możliwości zmniejszenia swojej zależności od paliw kopalnych w ramach globalnej działalności.

Published: 2021/11/19