تتسارع صناعة طاقة الرياح العالمية في عصر التوربينات واسعة النطاق. وراء الإنجازات المستمرة في سعة الوحدة الواحدة يكمن اختبار صعب لنظام مجموعة القيادة. بصفته مركز الطاقة لتوربينات الرياح، يجب أن يتحمل قطار الحركة أحمالًا تتجاوز ألف طن ناتجة عن زيادة أقطار الدوار مع تحقيق نقل فعال للطاقة داخل مساحة الكنة المحصورة. ويحدد أدائها بشكل مباشر موثوقية وكفاءة توليد الطاقة للتوربين بأكمله. من بين جميع المكونات في سلسلة القيادة، يقف المحمل الرئيسي باعتباره "القلب الحامل" بلا منازع: لا يجب عليه فقط أن يتحمل الأحمال المتعددة في وقت واحد بما في ذلك اللحظات الشعاعية والمحورية والانقلابية، بل يجب أيضًا أن يعمل بشكل مستمر وثابت طوال دورة حياة تصميمه. ويمكن القول إنه العنصر الأكثر أهمية في التغلب على الاختناقات الفنية لتوسيع نطاق توربينات الرياح.

Siemens Gamesa توربينات الرياح SG DD-276MW

تحدي العصر الذي يواجه صناعة طاقة الرياح: المحامل الرئيسية التقليدية تكافح من أجل تلبية الطلبات على نطاق أوسع

حاليًا، لا تزال تقنية مجموعة دفع توربينات الرياح للوحدات التي تتجاوز 8 ميجاوات تستخدم في الغالب محامل أسطوانية مدببة أحادية الصف (TRB) أو محامل أسطوانية مدببة مزدوجة الصف (DTRB) كمحامل رئيسية. ومع ذلك، نظرًا لأن هذه التوربينات تتراكم لساعات تشغيل أطول، فإن العيوب المتأصلة في كلا التصميمين تصبح واضحة بشكل متزايد، مما يؤدي إلى مشكلات متكررة في الجودة.

هيكل TRB + TRB

هيكل DTRB

أثبت محمل الدوران الأسطواني ثلاثي الصفوف HKW (3CRB)، الذي يعمل كمحمل رئيسي في ظل ظروف تشغيل مماثلة، عمر خدمة يتجاوز 20 عامًا دون إظهار مشكلات الجودة المماثلة لتلك الخاصة بمحامل TRB/DTRB. يوضح هذا بما فيه الكفاية أن محامل الدوران الأسطوانية ثلاثية الصفوف أكثر ملاءمة لتلبية متطلبات المحامل الرئيسية لتوربينات الرياح ذات الميجاواط الكبيرة. على هذه الخلفية، تستفيد HKW الألمانية من تراثها الممتد لقرن من الزمان في تصنيع المحامل وأربعة عقود من الخبرة في مجال تكنولوجيا طاقة الرياح للتركيز على تصميم حلول سلسلة قيادة المحامل الرئيسية المكونة من ثلاثة صفوف. توفر الشركة حلولاً متطورة لتوسيع نطاق توربينات الرياح، مما يوفر قيمة تتجاوز بكثير قيمة الموردين التقليديين للمحامل الفردية.

الابتكار التكنولوجي: سلاسل قيادة مدمجة جديدة بتصميم خالٍ من المغزل، ابتكرتها HKW

يجسد الابتكار الأساسي لسلسلة النقل المدمجة الجديدة HKW الموقع العميق لمصممي حلول HKW: استبدال مجموعة "المحمل المزدوج + المغزل" التقليدية بمحمل رئيسي أسطواني ثلاثي الصفوف، مما يحقق التبسيط والتحسين من الأساس الهيكلي لسلسلة النقل نفسها، بدلاً من مجرد ترقية المكونات الفردية.

هيكل قطار القيادة التقليدي

HKW هيكل سلسلة محرك مدمج أسطواني ثلاثي الصفوف

إن تصميم "إزالة المغزل" هو نتيجة الفهم الشامل لـ HKW للاحتياجات الشاملة لأنظمة نقل توربينات الرياح. فهو يقلل من وزن سلسلة النقل بأكملها بأكثر من 50%، ويستوعب قيود مساحة الكنة من خلال هيكل مدمج، ويتعامل مع تحديات التحميل من خلال قدرة الحمل العالية للمحامل الرئيسية الأسطوانية ثلاثية الصفوف. يوضح هذا التصميم أيضًا مهارات تصميم حلول HKW، والتي تتجاوز بكثير تلك التي يتمتع بها مزود محمل واحد، وتلبي بشكل مثالي الأهداف الثلاثة الرئيسية لتوربينات الرياح الكبيرة: الكفاءة العالية، وتقليل الوزن، وتوفير المساحة.

اختراق في الأبعاد: المحامل الرئيسية 3CRB مقابل TRB/DTRB، مزايا شاملة

يتفوق المحمل الرئيسي الأسطواني ثلاثي الصفوف على TRB وDTRB في ستة جوانب رئيسية: سعة الحمولة، والصلابة، والتركيب، والكفاءة، والموثوقية، والتكلفة.

التحقق الموثوق: التحقق المزدوج من المختبر إلى مزرعة الرياح

بالاستفادة من أربعة عقود من الخبرة في مجال البحث والتطوير والتصنيع لتوربينات الرياح، قامت HKW بتطوير قدراتها التقنية باستمرار في علوم المواد وعمليات المعالجة الحرارية. وقد توج هذا بتطوير محمل رئيسي أسطواني عالي الأداء مكون من ثلاثة صفوف. وقد تم التحقق من موثوقيتها بشكل كامل من خلال الاختبارات المعملية الصارمة والتحقق من المشروعات في العالم الحقيقي:

الاختبارات المعملية: في المختبرات المحلية الألمانية، يتوافق التشوه والحد الأقصى للحمل وعمر الخدمة للمحامل الرئيسية الأسطوانية ثلاثية الصفوف مع جميع أعلى معايير الصناعة، وهي قادرة على تلبية المتطلبات التشغيلية طويلة المدى للوحدات التي تتجاوز 5 ميجاوات.

التطبيق الميداني: توضح ممارسات المشروع الأوروبي أن المحامل الرئيسية الأسطوانية ثلاثية الصفوف تتفوق على المحامل الرئيسية TRB وDTRB في قدرة حمل الحمولة. وحتى في ظل أحمال الصدمات البحرية الشديدة وبيئات التآكل ذات الضباب الملحي العالي، فإنها تحافظ على أداء مستقر مع عدم وجود سجلات فشل للدفعة.

HKW 3CRB

تمكين الصناعات: تسريع تكرار تكنولوجيا طاقة الرياح والتنمية الخضراء

منذ تأسيسها في عام 1921 وتخصصها في محامل توربينات الرياح منذ عام 1985، اكتسبت HKW الخبرة التكنولوجية المتراكمة طوال تطور الصناعة. لقد أصبحت الآن واحدة من أفضل ثلاث علامات تجارية في أوروبا في مجال المحامل الرئيسية الأسطوانية ثلاثية الصفوف لتوربينات الرياح، مما يوفر حلولًا مخصصة وخدمات صيانة دورة حياة كاملة للعملاء العالميين.

من خلال تحقيق التقدم في المساحة والموثوقية والتكلفة، فإن نظام الدفع المدمج الثوري HKW - والذي يعتمد على محمل رئيسي أسطواني ثلاثي الصفوف - يدفع توربينات الرياح نحو تقييمات طاقة أعلى وزيادة التكامل. بفضل موثوقيتها العالية وتكلفتها المنخفضة، فإن سلسلة القيادة المدمجة المبتكرة HKW لا تمكن مصنعي المعدات الأصلية من تحسين القدرة التنافسية للمنتجات في مواجهة الاتجاه نحو توربينات الرياح الأكبر حجمًا فحسب، ولكنها أيضًا تحول استثمارات أصحاب مزارع الرياح إلى عوائد ثابتة. وبشكل عام، فهو يدفع النمو الواسع النطاق لطاقة الرياح البرية والبحرية من خلال تمكين القيمة على طرفي السلسلة الصناعية، مما يضمن أن التطورات التكنولوجية في الطاقة الخضراء تتوافق باستمرار مع المصالح الملموسة للجهات الفاعلة في الصناعة.