“葉片前緣侵蝕已成為風能行業(yè)的一個非常關(guān)鍵的問題。”

圖片來源：PolyTech0

暴露在陽光下，冰凍溫度和降水會侵蝕風力渦輪機葉片的前緣，縮短葉片的壽命并降低渦輪機的整體生產(chǎn)率。隨著渦輪葉片變得越來越長，從幾年前的大約50米到現(xiàn)在的80米或更長，用于降低葉片前緣的自然元素的力量已經(jīng)增加。

一家丹麥公司認為它已經(jīng)找到了解決方案。PolyTech的ELLE(Ever Lasting Leading Edge)是一種應用于渦輪葉片尖端的聚氨酯外殼。該產(chǎn)品被比作渦輪葉片的“ 游泳帽 ”。

根據(jù)PolyTech首席執(zhí)行官Mads Kirkegaard的說法，市場上現(xiàn)有的解決方案可以分為兩組：涂料和膠帶。但是，他在一封電子郵件中寫道，這些解決方案“在大多數(shù)領(lǐng)域都不夠好。涂料隨著時間的推移已經(jīng)略有發(fā)展，但并不是一勞永逸地解決這些問題。“

“真正的問題，”他說，在從45米刀片轉(zhuǎn)移到60米刀片的過程中出現(xiàn)了。“在這些刀片的開發(fā)過程中，較短刀片的性能尚不清楚。因此，隨著問題的出現(xiàn)(運行四到六年后)，投放市場的刀片數(shù)量真的很瘋狂。“此表單未正確加載。新型微電網(wǎng)技術(shù)如何實現(xiàn)分布式能源資源的最佳合作下載 >2018年光伏組件可靠性記分卡下載 >“風能行業(yè)的一個非常關(guān)鍵的問題”

Wood Mackenzie Power&Renewables的高級顧問Aaron Barr在一封電子郵件中證實，刀片保護正成為項目所有者日益重要的關(guān)注點。Barr專注于風力渦輪機技術(shù)以及運營和維護。

“刀刃前沿侵蝕已經(jīng)成為風能行業(yè)非常關(guān)鍵的問題，”他寫道。“如果刀片的前緣沒有得到適當?shù)谋３?，膠衣和涂料會隨著時間的推移而腐蝕，從而暴露出刀片的復合結(jié)構(gòu)。這可以導致能量產(chǎn)生的顯著減少，因為葉片的空氣動力學性能受損。“

“如果長時間無人看管侵蝕，”他繼續(xù)說道，“它可能導致昂貴的刀片維修，并且在某些情況下導致了災難性的刀片故障。”

Barr和Kirkegaard一樣，將長葉片視為加劇渦輪機退化的因素之一。“這個問題因許多因素而變得更糟，包括老化的風力發(fā)電機組和更長的葉片在更高的葉尖速度下旋轉(zhuǎn)。”

他說，目前項目業(yè)主最常使用的解決方案是在渦輪機壽命期間必須至少更換幾次的磁帶。毫不奇怪，在工廠安裝刀片保護要便宜得多。

“最大的問題之一是現(xiàn)場安裝的高成本，”Barr說道，“在工廠安裝這些解決方案的成本遠低于現(xiàn)場，因為現(xiàn)場安裝需要專門的繩索技術(shù)人員或懸掛平臺安裝。”

他補充說：“工廠安裝也是受控制的環(huán)境，這使得安裝質(zhì)量更不容易受到環(huán)境變量的影響，這些變量會導致前沿處理過早失效。”

在現(xiàn)場部署

那么安裝ELLE保護能節(jié)省多少風電機組項目業(yè)主?“對此沒有一個簡單的答案。成本差異很大，“Kirkegaard說。范圍取決于諸如項目地點，天氣和渦輪機尺寸等因素。

PolyTech 告訴位于丹麥的出版物Energy Watch，“在一個模擬的例子中，北海400兆瓦海上風電場的生產(chǎn)損失為3%，60到70臺渦輪機將導致生產(chǎn)力損失達到2000萬丹麥克朗(308.5萬美元)，如果允許渦輪機運行一年而不進行修理。“ELLE理論上可以獲得相當大的數(shù)量。

Kirkegaard告訴GTM，30家風力渦輪機項目運營商和原始設備制造商已在全球共計3,000臺渦輪葉片上安裝了ELLE產(chǎn)品。他拒絕透露客戶的姓名。他說，公司還沒有準備好上市，因為他們?nèi)栽跍y試ELLE。

“大量的運營商正在大規(guī)模的渦輪機上測試產(chǎn)品，”他說。

GTM詢問了已經(jīng)配備ELLE保護的渦輪機的性能。

“沒有人失敗 - 但這與持續(xù)25年不一樣，”Kirkegaard說。

Wood Mackenzie的Barr表示，因為ELLE剛剛進入市場，所以與競爭產(chǎn)品相比，他無法評論其性能或效果。

然而，他說，“這似乎是一個研究得很好的概念，專注于強大而簡單的現(xiàn)場應用。”

他告誡說，ELLE可能不是刀片退化的全面解決方案。

“這種解決方案僅針對葉片的尖端，但在葉片的整個跨度上都會發(fā)生前沿侵蝕，”他說。“由于速度較高，尖端的侵蝕通常最嚴重。但是這個應用程序可能無法解決機載前沿侵蝕問題。“