Kādas ir atšķirības starp hibrīdajiem torņiem un elastīgajiem torņiem vēja enerģijas nozarē?

Galveno koncepciju apskats

Padziļināta analīze

1. Betona hibrīda torņi (hibrīdtorņi)

Hibrīda tornis ir kombinēta "dzelzsbetona + tērauda" konstrukcija. Parasti apakšējā ~2/3 ir izgatavota no dzelzsbetona (izmantojot iepriekš lietus segmentus vai slīdveida formēšanas metodes), savukārt augšējā daļa ir tradicionāls tērauda tornis, kas savienots ar gondolu.

Kā tas atrisina rezonansi:
Turbīnas rotācija rada divas galvenās ierosmes frekvences:1P(rotora ātrums) un3P(3x rotora ātrums, pateicoties tādiem efektiem kā torņa ēna). Hibrīda torņa masīvā masa un stingrība nodrošina tā1. dabiskā frekvence virstas3P frekvencenormālas darbības laikā (t. i., "stingrā/stingrā-stingrā" diapazonā). Tas nodrošina, ka turbīnas darbības diapazons neierosina torņa pamata rezonansi, un tāpēc no vadības sistēmas ir nepieciešama mazāk sarežģīta kompensācija.

Plusu/mīnusu loģika:

Plusi: Stabilitāte:Tā "stingrība" nozīmē minimālu šūpošanos vējā, kas nodrošina stabilu darbību, samazinātu mehānisko nodilumu un nelielu nepieciešamību pēc apkopes visā tā ekspluatācijas laikā.

Mīnusi: Svars:Betona segmentu transportēšanai ir nepieciešami īpaši transportlīdzekļi un augstas prasības attiecībā uz ceļa un tilta platumu, nestspēju un pagrieziena rādiusu. Kalnainos reģionos tas bieži vien nav iespējams. Milzīgais svars prasa arī lielākus, masīvākus pamatus, kas palielina inženierbūvniecības izmaksas un laiku.

2. Elastīgi tērauda torņi (Flex Towers / Soft Towers)

Elastīgie torņi ir pilnībā izgatavoti no tērauda, ​​taču to konstrukcija ir pretēja tradicionālajiem stingrajiem tērauda torņiem. Tie ir apzināti izgatavotielastīgsizmantojot vieglākus un plānākus sienu materiālus.

Kā tas atrisina rezonansi:
Elastīga torņa1. dabiskā frekvence ir paredzēta zemākai parturbīnas1P frekvence(t. i., "mīkstajā/mīkstajā-mīkstajā" zonā). Tas nozīmē, ka turbīnas rotora ātrumam jāpārsniedzcaurišo rezonanses punktu ieslēgšanas un izslēgšanas laikā. Lai to pārvaldītu,lielā mērā balstās uz modernu turbīnu vadības sistēmuNormālas darbības laikā kontrolierim ir ātri jāpaātrina ātrums rezonanses ātrumā un jāizmanto aktīvi slāpēšanas algoritmi. Šie algoritmi pastāvīgi pielāgo ģeneratora griezes momentu un lāpstiņas slīpumu, lai aktīvi neitralizētu torņa kustību uz priekšu un atpakaļ un novērstu vibrāciju pastiprināšanos.

Plusu/mīnusu loģika:

Plusi: Viegls svars:Viegls svars nozīmē materiālu ietaupījumu, piedāvājot ievērojamas izmaksu priekšrocības, īpaši ļoti augstiem torņiem. Segmentēta transportēšana ir arī elastīgāka.

Mīnuss: Atkarība no vadības:Tās drošība balstās uz vadības sistēmas precizitāti un uzticamību. Slikti algoritmi vai sensoru atteice var izraisīt nekontrolētu rezonansi. Turklāt torņa augšdaļa stipra vēja laikā var šūpoties vairāk nekā metru, kas noteiktos laika apstākļos var liegt piekļuvi apkopes darbiem un var radīt diskomfortu personālam gondolā.

Kopsavilkums un atlase

Izvēle starp hibrīdu un elastīgu torni ir sarežģītatehnoloģiski ekonomisks lēmumspamatojoties uzkonkrēti projekta nosacījumi:

Izvēlieties hibrīda torni, ja:Atrodas līdzenā reljefā ar labu transporta infrastruktūru un tuvu betona rūpnīcām; kur projekta prioritātes dod priekšroku augstai uzticamībai un ir gatavi maksāt augstākas transporta un pamatu izmaksas par stabilu sniegumu.

Izvēlieties elastīgo torni, ja:Orientējoties uz zemākajām izlīdzinātajām enerģijas izmaksām (LCOE) ļoti augstiem mezgliem (>140 m), apgabalos ar sarežģītu transporta loģistiku (kalnos) vai vietās, kur augsnes apstākļi ir mazāk ideāli (ļaujot uzstādīt mazākus pamatus).

Pašlaik ļoti augstu torņu (>160 m) tirgū dominē elastīgie torņi to izmaksu un loģistikas priekšrocību dēļ. Hibrīdie torņi saglabā konkurētspēju konkrētos tirgos (piemēram, līdzenumos Ķīnas centrālajā/dienvidaustrumu daļā) un lietojumos. Abas tehnoloģijas attīstās, hibrīdu torņiem attīstoties vieglākiem iepriekš nospriegotiem modulāriem dizainiem, bet elastīgajiem torņiem izmantojot arvien sarežģītākas un uzticamākas vadības stratēģijas.