Hur tillämpas 3D-tryckteknik på vindkraftverk?
Om du någonsin kört en lastbil över en stor del av en vindkraftverk, kommer du att upptäcka att dess begränsningar är uppenbara. När bladen blir längre och längre blir tornen högre och högre, och det blir mycket svårt att transportera dessa stora delar på motorvägen.
En California-uppstart har kommit fram till en lösning: RCAM Technologies mottog nyligen ett bidrag på 1,25 miljoner dollar från California Energy Commission (CEC) för att testa möjligheten att tillverka betongtorn på vindkraftparken genom 3D-utskrift.
För närvarande är den genomsnittliga tornhöjden på de amerikanska vindkraftverken bara 80 meter. RCAM Technologies, grundat av Jason Cotrell från National Renewable Energy Laboratory (NREL), planerar att använda en 3D-tryckteknik, tillverkningsteknik av armerad betongstillsats, för att göra torn på 140 meter eller mer. Cotrell lämnade Nationella National Renewable Energy Laboratory NREL i maj för att söka finansiering för att utveckla tekniken.
Med NRELs kostnadseffektiva (LCOE) modelleringsverktyg förväntar företaget sig ett 140 meter högt torn för att öka elproduktionen med mer än 20% i områden med lämplig vindkraftvindenergi. Genom att göra det möjligt för bladen att fånga mer stabil och starkare vindkraft ökar det högt höga tornet kraftigt kapacitetsfaktorn och minskar kraftigt genereringskostnaderna kraftigt.
Enligt finansieringsansökan till California Energy Commission (CEC) anser RCAM Technologies att 3D-tryckteknik "kommer att göra det möjligt att tillverka torn på vindkraftparken till halva kostnaden för traditionella ståltorn, i områden med lägre vindkraft hastigheter, det kan minska strömkostnaden för vindkraft med 11%. "
Digital betong
Cotrell sa i en video som släpptes av NREL: "Vid byggandet av en vindkraftpark brukar vi använda de högsta möjliga vindkraftverken för att fånga vindenergiresurser med högre vindhastigheter. I detta fall kommer tornets diameter också att bli väldigt stor, vilket väsentligt ökar vägtransportens svårigheter. Med 3D-tryckteknik kan vi använda en automatiserad betongtillverkningsprocess för att producera torn på vindkraftparken och därigenom undvika transporter och logistikbegränsningar. "
Enligt ett avtal med Kaliforniens energikommission kommer RCAM Technologies att ansvara för att utforma den nedre halvan av två ultrahöga hybridvindturbintorn mellan 140 och 170 meter höga. Den övre halvan av tornet kommer att använda ett traditionellt avsmalnande ståltorn, medan den nedre halvan kommer att byggas med användning av armerad betong additiv tillverkningsteknik. Prototypdelen av betongtornet kommer att tillverkas med hjälp av en robotarm och en 3D-skrivare och testas vid University of California, Irvine.
I praktiken planerar RCAM Technologies att tillverka dessa betongtorn med stor diameter på vindkraftparken, antingen genom betong transporterad med vanliga transportfordon eller av betong från blandningsutrustning som grundgjutning.
