通過 3D 打印推動可再生能源轉型-風力發電

Image source: GE

3D打印製造有可能在風能行業的成本和性能競爭力方面帶來重大變化,有外國公司正在努力通過 3D 打印提高風力發電機效率和性能。

美國的風力發電在 2020 年以創紀錄的速度增長,陸上風力發電裝置數年來首次超過太陽能裝置。為使歐盟 (EU) 到 2026 年實現 40% 的可再生能源目標,從現在到那時,每年需要安裝 32 吉瓦的新風電場。由於全球供應鏈問題和瓶頸,到 2021 年歐洲的風力發電機容量僅為 17.4 吉瓦,3D 打印是否有黃金機會增加其在該領域的應用?

使用 3D 打印和熱塑性複合材料製造的渦輪葉片尖端將有幾個好處,包括比傳統製造的同類產品更輕。輕量化允許風力發電安裝更大的轉子產生更多動力,同時減輕整個渦輪機的壓力,減少其齒輪箱、傳動系統、軸承和基礎的磨損,並降低渦輪機操作員的生命週期成本。

3D 打印的熱塑性塑料葉片尖端在使用壽命結束時也可以熔化和回收,這是 可再生能源項目的一個重要方面。另外在探索渦輪葉片的哪些其他部件可以從 3D 打印技術和熱塑性材料中受益,以加快部件的上市時間、質量和可持續性。

通過 3D 打印推動可再生能源轉型-風力發電

Image source: Ryan Beach, the NREL

為了實現減少溫室氣體排放目標,風力發電已成為應對全球氣候危機的日益關注的主題。為此,正在投入大量研究以使風力發電機本身更加環保。

緬因大學正在研究一種環保型渦輪葉片模具 3D 打印工藝,支持成本為 2.8 美元百萬聯邦資金。在其他地方,麥吉爾大學和瑞爾森大學的工程師正致力於將風力發電機葉片廢料轉化為用於纖維增強部件的新型 3D 打印 PLA 材料。

3D 打印技術已經成熟,可以幫助製作小型和大型部件的工具,以及對工廠運營效率產生直接和直接影響的快速原型製作,要將 3D 打印直接應用到產品中,還需要一些時間,但潛力非常大。

通過 3D 打印推動可再生能源轉型-風力發電

 

Image source: LM Wind Power

此外,3D 打印為更高效的設計打開了大門,這些設計可以針對特定位置和應用進行定制,例如,雖然給定地點的風力發電機的標准設計可能要求塔高 90 米,但現場更詳細的分析可能表明,在風電場的一個特定部分,高 120 米的塔更有意義。

Post a comment