Creșterea viabilității energiei eoliene

Expertiză

Creșterea viabilității energiei eoliene

Tehnologia energiei eoliene s-a îmbunătățit dramatic în ultimul deceniu, deoarece turbinele eoliene au devenit fapte gigantice de inginerie, falnic peste peisaj sau plutind în mare. Astăzi, o singură turbină poate alimenta mii de case și necesită doar trei până la șase luni pentru a recupera costurile de producere, operare și reciclare pe parcursul duratei sale de viață de 20 până la 25 de ani, potrivit Global Wind Energy Council (GWEC).

În actualizarea sa de piață din 2017, GWEC a declarat: „Energia eoliană se află într-o tranziție rapidă spre a deveni o tehnologie complet comercializată, nesubvenționată, concurând cu succes pe piață împotriva operatorilor fosili și nucleari puternic subvenționați”. China a condus investițiile mondiale în energie eoliană de 107 miliarde de dolari SUA în 2017, SUA, Germania, Marea Britanie și India urmând în strânsă succesiune. Potrivit Asociației Americane pentru Energie Eoliană (AWEA), eolianul este pe cale să furnizeze 10% din electricitatea SUA până în 2020 și alimentează deja 26 de milioane de locuințe în 41 de state astăzi.

Timken a jucat un rol semnificativ în acest sens progresul, lucrul cu energia eoliană clienților și partenerilor pentru a furniza amploarea și performanțele necesare transformării vântului într-o sursă de energie viabilă. În ultimii 10 ani, activitatea de energie eoliană a lui Timken a crescut de la 20 milioane USD la 150 milioane USD, deoarece industria a recunoscut conducerea companiei și inovația tehnică.

Creșterea valorii ciclului de viață al turbinei

Deoarece este atât de scump să efectuați întreținerea unei turbine eoliene care se află la 500 de picioare deasupra solului sau plutește la 15 mile până la mare, clienții acordă astăzi o valoare ridicată soluțiilor fiabile, fără întreținere, ale turbinei. Cu toate acestea, nu a fost întotdeauna cazul.

Ajay Das, vicepreședinte de strategie și dezvoltare de afaceri la Timken, a fost însărcinat cu dezvoltarea companiei de energie eoliană a companiei în 2007. Pe măsură ce dimensiunea turbinei a crescut, a crescut și complexitatea proiectării – iar proiectele existente nu erau la înălțimea sarcinii. Turbinele construite pentru a dura 20 de ani au avut nevoie de reconstrucții majore ale cutiei de viteze în decurs de șapte până la zece ani, la un cost de peste 300.000 de dolari sau 1,2 milioane de dolari pe durata de viață a turbinei.

Ajay Das, vicepreședinte de strategie și dezvoltare de afaceri la Timken, a fost în spatele intrării companiei în activitatea de energie eoliană în 2007.

„Atunci a intrat Timken”, spune Das. Când turbinele erau mai mici, sarcinile pe rulmenți nu erau la fel de mari, iar proiectanții de turbine puteau scăpa de rulmenți sub-optimi. Timken a servit piața foarte selectiv până când turbinele au ajuns la capacitatea de mai mulți megawați. Apoi, a devenit clar că investiția în rulmenți mai avansați din punct de vedere tehnic ar putea îmbunătăți dramatic valoarea ciclului de viață al unei turbine.

Luând energia eoliană la noi culmi

Alimentarea celei mai mari turbine eoliene offshore din lume

Creșterea pieței prin reducerea costurilor

Liderii Timken sunt mândri de capacitatea lor de a rezolva probleme provocatoare din punct de vedere tehnic, pe care nu oricine este capabil să le abordeze. Energia eoliană nu a făcut excepție.

„Cea mai slabă verigă din lanț a fost rulmenții, la început”, spune Das. Pentru a rezolva uzura excesivă la vânt, inginerii Timken au dezvoltat un design conic al rulmenților, care a permis ambelor rânduri de role din lagăr să împartă în mod egal încărcarea radială și de împingere. Acoperiri rezistente la uzură Timken a oferit o asigurare suplimentară împotriva problemelor legate de micro-gropi și lubrifiere.

Având în vedere inginerii Timken, perspectivele pentru energia eoliană s-au îmbunătățit rapid. AWEA a raportat în 2017 că costurile operaționale pentru parcurile eoliene au scăzut cu două treimi în ultimii șapte ani. În zonele în care calitatea vântului este foarte bună, turbinele sub-megawatt sunt acum înlocuite cu turbine mai mari de trei până la cinci megawatt. „Dintr-o dată, același vânt din același loc produce mult mai multă putere”, spune Das.

Timken continuă să investească în vânt, dezvoltând modele inovatoare de rulmenți cu turbină dovediți că prelungesc durata de viață a rulmentului și reduc semnificativ uzura. Astăzi, Timken Tapered Double Inner (TDI) rulmentul cu role al arborelui principal se confruntă cu provocarea vântului într-un mod pe care niciun alt rulment nu îl are vreodată. Rezultatul unui deceniu de inginerie și parteneriat cu clienții, TDI a fost conceput pentru a fi rulmentul optim pentru turbinele eoliene montate în trei puncte, extinzând ciclul de viață și îmbunătățind performanța pentru cele mai mari turbine din lume.

Timken aduce, de asemenea, investiții anorganice de suportat Sisteme de ungere Groeneveld conceput pentru turbine, precum și Cuplaje Lovejoy și Limitatori de cuplu AeroTorque . Toate aceste produse funcționează pentru a transfera în mod eficient puterea brută valorificată de palele turbinei eoliene către generatorul din spatele arborelui principal – și pentru a o face în mod fiabil, în unele dintre cele mai dificile condiții de pe planetă.

O istorie a rezolvării provocărilor cu miză mare

Pe măsură ce turbinele eoliene devin mai mari și pe măsură ce merg în larg, provocările tehnice se înmulțesc și asta funcționează în favoarea lui Timken, explică Das.

„Timken intră de obicei în aplicații în care probabilitatea și costul eșecului sunt foarte mari. Clienții vin la noi în acele situații de miză mare, deoarece știu că pot obține o soluție fiabilă. ”

Das continuă să conducă Timken către piețe noi și emergente care oferă tipul de provocări în care inginerii Timken doresc să-și scufunde dinții. Robotica este un exemplu. „Există atât de multe companii astăzi care încearcă să dezvolte coboturi”, spune el (roboți care lucrează alături de oameni). „Dar trenul electric trebuie să fie extrem de precis, extrem de ușor și extrem de eficient din punct de vedere energetic. Timken se implică în aceste aplicații . ”

Timken vede, de asemenea, o creștere extraordinară a aplicațiilor de energie solară, precum și în domeniul energiei solare industria alimentară și a băuturilor , unde grupurile de propulsie trebuie să rămână ultra-igienizate. „Continuăm să căutăm provocări în acele industrii emergente și cu creștere ridicată”, spune Das, „și continuăm să construim organic și anorganic în aceste segmente.”

Ca și în cazul vântului, playbook-ul începe cu acea provocare tehnică importantă. Pe măsură ce aceste provocări sunt depășite, continuă cu creșterea bazei instalate a produsului rezultat. Apoi, Timken vinde piese de schimb prin distribuitorii săi de pe piața de piață, oferind venituri și profitabilitate susținute.

„Acesta este modelul nostru tipic”, spune Das. „Îl reinventăm de 120 de ani. Acesta servește pentru diversificarea și întinerirea permanentă a companiei noastre. Ori de câte ori se întâmplă inovații tehnice în întreaga lume, veți vedea întotdeauna necesitatea unui sistem propulsor și a unei tehnologii de gestionare a fricțiunii potrivite. Timken este capabil să rezolve în mod unic pentru cele mai provocatoare aplicații. ”