NCC 研究支持用于风力涡轮机安装的新型复合夹具解决方案

由国家复合材料中心 (NCC,英国布里斯托尔,英国)代表 Cedeco(苏格兰格拉斯哥)进行的一项可行性研究表明,创新的复合材料夹具解决方案可以减少安装海上风力涡轮机的环境影响、成本和时间。

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Cedeco 是一家从事海上石油和天然气以及可再生能源的创新工程中小企业,申请了海上风能增长伙伴关系 (OWG) 的资金,这是一项支持提高英国生产力和竞争力的 1 亿英镑计划,与 NCC 联系以调查复合材料是否可以提供一种可持续的、具有成本效益的材料解决方案,用于制造将海上风力涡轮机支腿固定到位的夹具。

据 NCC 称,目前海上风力涡轮机导管架的腿位于海底的管状桩架内,由填充导管架腿和海床桩之间间隙的大量水泥浆固定。为了帮助安装,当灌浆凝固时,使用钢制夹紧结构将支腿固定到位。夹具通常会留在原地并腐蚀,从而产生世代相传的海底废物。

通过概念设计、成本建模、材料和工艺评估以及生命周期评估,NCC 的工程师确定,将复合材料用于夹具可以将目标成本点降低多达 50%,将安装时间缩短多达 50在 100 台涡轮机农场上运行数天,并将涡轮机安装对环境的影响减少多达 40%。改用复合夹具还可以从涡轮机腿和护套上去除不必要的结构,并减小风力涡轮机腿的整体尺寸。

NCC 表示,这些因素共同减少了目前在创建新风电场时面临的障碍。在提高投资回报方面,它们对投资者更具吸引力,减少的碳足迹减少了安装风力涡轮机对环境的负面影响,进一步促进了它们作为环保发电机的作用。

该项目由海上风电发展伙伴关系 (OWGP) 的第一次赠款资助竞赛资助,该竞赛授予探索海上风电先进制造解决方案的项目。

“与任何项目一样,一开始总是会有一些犹豫,但我们对可行性研究的结果感到高兴,”Cedeco 和 IUK 女性创新奖获得者的商业主管杰奎琳·莫里森说。

在与 NCC 团队合作时,伊恩·史蒂文 (Iain Steven) 指出,“团队的热情显而易见,许多产出超出了我们的预期。各个工作页面的结果帮助巩固了 Atkins 的一些早期工作,同时也支撑了现阶段提交给 DNV 的大部分数据。生命周期评估中确定的碳减排量进一步证明了无灌浆连接器可以带来的好处。”

Cedeco 现在正在与 Atkins、海上可再生能源弹射器(OREC,格拉斯哥,英国)和斯特拉斯克莱德大学申请 IUK SMART 赠款,以继续开发工程并努力进行规模测试。

“作为一家微型中小企业,我们知道我们的市场路线将是通过与 NCC 和 OWGP 等公司的行业合作以及与包括制造商、安装承包商和风能开发商在内的行业合作伙伴的合作,”莫里森继续说道。“在 OREC 的帮助下,我们制定了商业路线图,预计该产品将于 2025 年中期上市,我们一直在寻找愿意与我们一起踏上这段旅程的新合作伙伴。我很高兴我们采取了这些最初的步骤来申请 OWGP 资金,我会鼓励其他公司,无论它们的规模如何,都这样做。我们真的很期待与 NCC 继续我们的旅程,也希望 OWGP。”

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