Koje su razlike između hibridnih i fleksibilnih tornjeva u industriji energije vjetra?

Osnovni koncepti na prvi pogled

Dubinska analiza

1. Betonski hibridni tornjevi (Hibridni tornjevi)

Hibridni toranj je kombinovana konstrukcija od "armiranog betona + čelika". Tipično, donje ~2/3 su napravljene od armiranog betona (korištenjem prefabrikovanih segmenata ili tehnika kliznog oblikovanja), dok je gornji dio tradicionalni čelični toranj povezan sa gondolom.

Kako rješava rezonancu:
Rotacija turbine stvara dvije glavne frekvencije pobude:1P(brzina rotora) i3P(3x brzina rotora, od efekata poput sjene tornja). Masivna masa i krutost hibridnog tornja postavljaju njegovu1. prirodna frekvencija iznadthe3P frekvencijatokom normalnog rada (tj. u području "kruto/kruto-kruto"). Ovo osigurava da radni opseg turbine ne pobuđuje osnovnu rezonancu tornja, što zahtijeva manje složenu kompenzaciju od kontrolnog sistema.

Logika iza prednosti/nedostataka:

Prednosti: Stabilnost:Njegova "krutost" znači minimalno njihanje na vjetru, što dovodi do stabilnog rada, smanjenog mehaničkog habanja i male potrebe za održavanjem tokom njegovog projektnog vijeka trajanja.

Protiv: Težina:Transport betonskih segmenata zahtijeva posebna vozila i postavlja visoke zahtjeve u pogledu širine cesta i mostova, nosivosti i radijusa okretanja. To je često neizvodljivo u planinskim regijama. Ogromna težina također zahtijeva veće, masivnije temelje, što povećava troškove i vrijeme građevinskih radova.

2. Fleksibilni čelični tornjevi (Fleksibilni tornjevi / Meki tornjevi)

Fleksibilni tornjevi su u potpunosti od čelika, ali su dizajnirani sa suprotnom filozofijom od tradicionalnih krutih čeličnih tornjeva. Namjerno su napravljenifleksibilankorištenjem lakših i tanjih materijala za zidove.

Kako rješava rezonancu:
Fleksibilni toranjPrva prirodna frekvencija je dizajnirana da bude ispodturbine1P frekvencija(tj. u području "meko/meko-meko"). To znači da brzina rotora turbine mora proćikrozova rezonantna tačka tokom pokretanja i gašenja. Da bi se ovo upravljalo,u velikoj mjeri se oslanja na napredni sistem upravljanja turbinomKontroler mora brzo ubrzati kroz rezonantnu brzinu i koristiti aktivne algoritme prigušenja tokom normalnog rada. Ovi algoritmi stalno podešavaju obrtni moment generatora i nagib lopatica kako bi aktivno suzbili kretanje tornja naprijed-nazad i spriječili pojačavanje vibracija.

Logika iza prednosti/nedostataka:

Prednosti: Lagana:Mala težina znači uštedu materijala, nudeći značajne prednosti u troškovima, posebno za vrlo visoke tornjeve. Segmentirani transport je također fleksibilniji.

Protiv: Zavisnost od kontrole:Njegova sigurnost se zasniva na preciznosti i pouzdanosti kontrolnog sistema. Loši algoritmi ili kvar senzora mogu dovesti do nekontrolisane rezonancije. Nadalje, vrh tornja se može njihati više od jednog metra pri jakom vjetru, što može spriječiti pristup za održavanje tokom određenih vremenskih uslova i uzrokovati nelagodu osoblju u gondoli.

Sažetak i izbor

Izbor između hibridnog i fleksibilnog tornja je složentehno-ekonomska odlukana osnovuspecifični uslovi projekta:

Odaberite hibridni toranj kada:Smješten na ravnom terenu s dobrom prometnom infrastrukturom i blizinom betonara; gdje prioriteti projekta daju prednost visokoj pouzdanosti i spremni su platiti veće troškove prijevoza i temelja za stabilne performanse.

Odaberite fleksibilni toranj kada:Ciljanje najniže nivelisane cijene energije (LCOE), za vrlo visoke visine čvorišta (>140 m), u područjima sa izazovnom transportnom logistikom (planine) ili gdje su uslovi tla manje idealni (što omogućava manje temelje).

Trenutno, fleksibilni tornjevi dominiraju tržištem vrlo visokih tornjeva (>160 m) zbog svojih prednosti u pogledu troškova i logistike. Hibridni tornjevi ostaju konkurentni na određenim tržištima (npr. ravnice u centralnoj/jugoistočnoj Kini) i primjenama. Obje tehnologije se razvijaju, pri čemu hibridni tornjevi razvijaju lakše prednapregnute modularne dizajne, a fleksibilni tornjevi koriste sve sofisticiranije i pouzdanije strategije upravljanja.