211service.com
GE hoppas kunna få sin idé om vindkraftverk i tyg att flyga
GE hoppas kunna göra vindturbiner mycket billigare och öppna upp nya sätt att designa dem genom att kassera de styva glasfiberbladen som de använder nu till förmån för turbinblad gjorda av tyg. GE säger att projektet, som nyligen fick nästan 4 miljoner dollar från U.S. Advanced Research Projects Agency for Energy, skulle kunna sänka kostnaderna för vindkraftsblad med 40 procent.
Tygblad: Den här illustrationen visar hur ett tvärsnitt av GE:s tygblad kan se ut. Tyget kommer att sträckas över en kompositram (ljusgrå) och central sarg (gul och grön).
Ett sätt att minska kostnaderna för vindkraft är att göra större turbiner. Men eftersom bladen har blivit större har kostnaderna för att tillverka dem också ökat, säger Wendy Lin, chefsingenjör på GE. Det uppväger några av fördelarna med större turbiner. Vi vet att vi verkligen behöver göra en drastisk förändring i sättet vi gör dessa blad för att få ner kostnaden för systemet, säger hon.
GE har för avsikt att använda ett tyg som skiljer sig markant från de slitstarka tyger som används nu inom arkitektur (som för taket på Denver flygplats) eller för glidflygplan. Sådana projekt använder polyester, vilket inte skulle vara tillräckligt hållbart för vindkraftverk, säger Lin. Istället planerar GE att använda glasbaserade tyger. Faktum är att även nuvarande vindkraftverk av glasfiber börjar med glasduk. Bladen görs styva genom att cementera tyget med styv plastharts. GE planerar att använda ett mjukt, gummiartat harts istället, vilket gör att tyget kan behålla en viss flexibilitet. Den flexibiliteten kommer att göra den mer motståndskraftig än styv glasfiber, vilket i sin tur gör att GE kan använda mindre material, vilket minskar materialkostnaderna och vikten.
Designen kräver en ram som liknar de räfflor och ribbor som används i flygplansvingar. Tyget är spänt över den ramen. Denna struktur kan vara mycket billigare att tillverka än glasfiberblad, som kräver former som är så stora att arbetare går inuti dem för att lägga ner lager av glasfiber. Det finns gott om utrymme för misstag i denna arbetsintensiva process, så högutbildade, dyra arbetare behövs.
Den nya designen kommer inte att kräva stora, dyra former, och bladen kan göras på ett mer automatiserat sätt.
Om GE kan minska kostnaden för bladen med 40 procent skulle det sänka de totala kostnaderna för vindkraftverk med så mycket som 10 procent. Fördelarna kan gå utöver denna kostnadsreduktion, eftersom de tygbaserade bladen kan möjliggöra nya konstruktioner, inklusive blad som ändrar form för att tillgodose förändrade vindförhållanden. De nya tillverkningsmetoderna skulle också eliminera restriktionerna för bladstorlek som åläggs av svårigheten att transportera långa, breda blad, vilket gör större vindturbiner praktiska (se En mäktig vindturbin och att bygga större, bättre vindkraftverk ). GE säger att det så småningom kan montera bladen på plats snarare än i en fabrik.
Under ARPA-E-programmet kommer GE att bestämma hur bladen bäst ska tillverkas, och titta på frågor som hur man fäster tyget på ramen. Det kommer inte att bli en promenad i parken för att få det här att fungera, säger Lin. Men vi har identifierat riskerna.