Опыт в области устойчивого развития: слежение за солнцем для удовлетворения земных нужд

Опыт

Опыт в области устойчивого развития: слежение за солнцем для удовлетворения земных нужд

По мере того, как страны во всем мире переходят к более широкому внедрению возобновляемых источников энергии для достижения нулевых показателей вредных выбросов, солнечная энергия стала предпочтительным выбором. В регионах «солнечного пояса» (от Южной Калифорнии до Ближнего Востока) строятся солнечные электростанции, которые различаются по своим технологиям, но для получения солнечной энергии все используют солнечные трекеры. Компания Cone Drive от Timken стала лидером в области решений для точного управления движением этих трекеров, максимально увеличивающих солнечное излучение, поскольку они в течение всего дня, каждый день и многие годы подряд направлены прямо на солнце.

«Уникальные решения Cone Drive стали критически важными для крупнейших в мире солнечных станций, включая два новых объекта на Ближнем Востоке, — говорит Kurt Gamelin, президент Cone Drive. — Клиенты убедились в том, что наши технические знания и опыт в проектировании могут положительно повлиять на эффективность и надежность их оборудования».

Инновации, продвигающие устойчивое развитие

Повышение эффективности сегодня означает большую устойчивость завтра — для предприятий, сообществ и всей планеты. Вот почему Timken фокусируется на инновациях в таких отраслях, как возобновляемые источники энергии, и вклад Cone Drive в быстро развивающуюся мировую солнечную промышленность является отличным примером.

«Мы беремся за грандиозные проекты систем солнечной тепловой энергии с нашей технологией двойной оболочки, в том числе проект по созданию самого высокого в мире гелиоконцентратора, — говорит Gamelin. — Ожидается, что после завершения строительства башня Noor Energy 1 CSP в Дубае будет вырабатывать 100 мегаватт электроэнергии».

Cone Drive — эксклюзивный поставщик червячных редукторов для 70 000 гелиостатов башни Noor Energy 1. Конструкция глобоидального червячного привода обеспечивает высокие динамические и статические крутящие нагрузки в небольшом корпусе, обеспечивая точность и нулевой люфт. Другими словами, эти агрегаты эффективны, высокопроизводительны и требуют минимального обслуживания в течение 20-летнего срока службы.

Ожидается, что проект Noor Energy 1 будет запущен в 2021 году и станет четвертой фазой мульти-технологического солнечного парка, общая мощность которого после завершения составит 950 МВт.

В Израиле технология Cone Drive уже управляет более чем 50 000 гелиостатов с компьютерным управлением на солнечной тепловой станции Ашалим в пустыне Негев. Ашалим вырабатывает достаточно электроэнергии, чтобы обеспечить чистой энергией 120 000 домов в регионе.

Обе солнечные станции, а также солнечная электрогенерирующая система Ivanpah с коническим приводом в Южной Калифорнии, были спроектированы и изготовлены компанией BrightSource Energy, которая специализируется на системах CSP, минимизирующих воздействие на окружающую среду и помогающих клиентам достигать своих целей в области экологически чистой энергии.

Технология: поддержка солнечных электростанций обоих типов

«BrightSource — мировой лидер в области CSP-технологий, и Ivanpah был нашим первым крупным солнечным проектом с ними, — говорит Jacob Randall, глобальный директор по стратегическим рынкам Cone Drive. — Система Ivanpah использует нашу ведущую в отрасли технологию глобоидального червячного привода, и мы являемся единственной компанией в мире, которая предлагает эту технологию партнерам по солнечной энергии. В ходе реализации проекта мы доказали эффективность нашего продукта и наличие опыта и с тех пор стали их предпочтительным поставщиком».

Jacob отмечает, что, хотя Cone Drive предоставляет решения для зубчатых передач для масштабных проектов CSP по всему миру, различные клиенты и регионы предпочитают разные технологии в зависимости от своего климата и экономических факторов.

«Фермы CSP чаще встречаются у экватора, где высокая концентрация солнечного света, — продолжает Randall. — Фотоэлектрические солнечные электростанции имеют гораздо более широкий географический охват, поскольку у них проще конструкция, они легче устанавливаются и более экономичны. Для наших инженерных и производственных групп все сводится к отдельным клиентам, а в некоторых случаях — и к индивидуальным проектам клиентов. Мы используем наши коллективные знания в области применения солнечной энергии, чтобы адаптировать решения к конкретным потребностям клиентов».

Cone Drive специализируется на системах управления движением для обоих типов крупных солнечных электростанций, в том числе:

Гелиоконцентраторы Работают под воздействием тепла Солнечные батареи Работают под воздействием солнечного света
Как это работает Солнечный свет отражается конфигурацией зеркал в «концентратор», такой как солнечная башня (на фото выше), для создания высокотемпературного пара. Затем пар используется для привода обычных систем генераторов, которые создают переменный ток, который можно безопасно распределять по электросети. Как это работает Солнечный свет поглощается солнечными элементами для создания постоянного электрического тока, который затем преобразуется в переменный ток, безопасно распределяемый по электросети.
Главное преимущество Возможность хранить электроэнергию для использования в будущем Главное преимущество Экономичность
Решение Cone Drive В гелиостатах CSP для отслеживания солнца используются глобоидальные приводы Cone Drive на одной оси и линейные приводы — на другой. В глобоидальной конструкции червяк тесно охватывает шестерню, создавая больший поверхностный контакт, и позволяет червячному редуктору работать при более низкой температуре, тише и эффективнее. Cone Drive — оригинальный разработчик и единственный поставщик этой технологии в мире.

Решение Cone Drive В фотоэлементах используются зубчатые передачи, оснащенные поворотными приводами Cone Drive, для отслеживания положения солнца в течение дня. Поворотные приводы обеспечивают долгий срок службы и надежность и специально разработаны для большого передаточного числа в пределах одной ступени передачи. Полностью закрытые блоки экономят место и обеспечивают длительный срок службы при низких затратах на техническое обслуживание.

«Что касается CSP, на рынке есть сегменты, зависящие от размера зеркала, и мы являемся мировым лидером в производстве приводов для зеркал размером 20-30 кв. М, что является самой большой и наиболее важной технологией в этом сегменте, — заявляет Randall. — В прошлом году компания Cone Drive стала мировым лидером в области фотоэлектрической техники и приводных решений. Наши передовые позиции на ранних этапах развития солнечной энергетики сделали нас лидером в области производства оригинального оборудования, и клиенты знают, что по мере развития их солнечных станций у нас будут все возможности для предоставления технического обслуживания и послепродажной поддержки».

Помимо развития в области солнечной энергетики, основанного на инженерном опыте, Timken также стремится увеличивать потребление альтернативных источников энергии. Компания увеличила использование солнечной энергии более чем в шесть раз с 2018 по 2019 год и продолжает искать возможности уменьшить зависимость от ископаемого топлива.