Композиты для энергетических технологий

Рынок ветровой энергии давно стал одним из наиболее широко используемых полей для композитных материалов. В первые дни коммерческие ветряные фермы использовали композитные лопасти из стекловолокна длиной от 10 до 15 метров. Тем не менее, в современных морских ветряных турбинах длина лезвий увеличилась до 65-80 метров и даже дольше, иллюстрируемая введением Вестаса V236-15,0 МВт лопасти ветряных турбин в 2021 году, достигая ошеломляющей длины 115 метров. По мере того, как размеры ветряных турбин продолжают расширяться, материалы, армированные из углеродного волокна, начали интегрироваться в основные лопатки лопастей, чтобы уменьшить вес и повысить жесткость.

Исследования и разработки в оффшорном энергетическом энергетическом секторе активно изучают использование композитных материалов на плавающих платформах ветряных турбин. Эти платформы могут быть установлены в глубоких оффшорных районах, расширяя географический объем производства ветроэнергетики по сравнению с фиксированными турбинами фундамента.

Лезвия ветряных турбин служат наиболее критическим и интенсивным компонентом в системах ветроэнергетики, что составляет от 20% до 30% от общей стоимости. Обычно изготовленные из композитных материалов, получавших ткань, эти лопасти предлагают такие преимущества, как высокая прочность, легкая природа, коррозионная стойкость, простые производственные процессы и легкое обслуживание. В то время как стеклянное волокно обычно используется, включают высокопроизводительные волокна, такие какуглеродное волокно и кевларможет дополнительно повысить производительность лезвия, хотя и с некоторым увеличением затрат.

Включение композитных материалов из углеродного волокна в лопасти ветряных турбин дает множественные преимущества: во-первых, значительно снижение веса лезвия снижает риск контакта с лезвией; Во -вторых, он повышает эффективность преобразования энергии ветра, позволяя систему производства энергии ветра производить больше электроэнергии; Наконец, он повышает адаптивность лезвия, обеспечивая стабильность и эффективность в неблагоприятных погодных условиях, одновременно предлагая превосходную коррозионную стойкость и адаптивность к более широкому диапазону изменений окружающей среды.