हाल ही में"चीन अपतटीय पवन ऊर्जा इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी सम्मेलन,"अपतटीय उत्पाद लाइन महाप्रबंधक द्वारा मुख्य भाषण दिया गया। उन्होंने इस बात पर जोर दिया कि चीन की अपतटीय पवन टर्बाइनों में मौजूदा बाधाएं ब्लेड और मुख्य बीयरिंग में हैं। अपतटीय पवन टर्बाइनों की उच्च मांग को देखते हुए, निर्माताओं के लिए ऐसे समाधान प्रदान करने पर ध्यान केंद्रित करना महत्वपूर्ण है जो उपलब्ध आपूर्ति श्रृंखलाओं के आधार पर निवेश रिटर्न सुनिश्चित करते हैं, इस प्रकार चीन में अपतटीय पवन ऊर्जा के सतत विकास का समर्थन करते हैं।

पवन टरबाइन ब्लेड की विकास यात्रा

यूरोप और चीन में पवन टरबाइन ब्लेड के विकास की समीक्षा की गई। 1991 से 2015 के बीच टरबाइन पावर और ब्लेड साइज के मामले में चीन भी पीछे था। हालाँकि, 2017 तक, चीन ने यूरोप के 164 मीटर को पार करते हुए 171 मीटर व्यास वाली पवन टरबाइन विकसित कर ली थी। 2019 तक, यूरोप और अमेरिका दोनों ने 220 मीटर व्यास वाले और भी बड़े टर्बाइन पेश किए। टरबाइन आकार में यह समानता दर्शाती है कि चीन और यूरोप अब अपतटीय पवन टरबाइन विकास में समान स्तर पर हैं।

पवन ऊर्जा में चुनौतियाँ और नवाचार

एक प्रसिद्ध वैश्विक विज्ञान पत्रिका के अनुसार, जैसे-जैसे अपतटीय पवन टर्बाइनों का आकार बढ़ता है, पवन ऊर्जा क्षेत्र को वायुगतिकी, संरचनात्मक गतिशीलता और हाइड्रोडायनामिक्स में महत्वपूर्ण चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। इन मौलिक वैज्ञानिक क्षेत्रों में अनुसंधान बढ़ते टरबाइन व्यास के साथ तालमेल नहीं रख पाया है। विमानन उद्योग के विपरीत, जिसने एक सदी के बाद भी विमान के पंखों का फैलाव 80 मीटर से अधिक नहीं देखा है, पवन ऊर्जा उद्योग, चार दशकों से भी कम समय में, 200 मीटर के टरबाइन व्यास तक पहुंच गया है।

इंजीनियरिंग और तकनीकी प्रगति में क्रमिक प्रगति के महत्व पर प्रकाश डाला गया। ब्लेड की लंबाई बढ़ाने के लिए सामग्री और विनिर्माण प्रौद्योगिकियों में सफलता की आवश्यकता होती है। ब्लेड का आकार बढ़ाने के लिए केवल मौजूदा प्रौद्योगिकियों पर निर्भर रहना अपतटीय पवन ऊर्जा के आगे के विकास का समर्थन करने के लिए अपर्याप्त है।

कार्बन फाइबर घूंघट सामग्री की आवश्यकता

लंबे समय तक अपतटीय ब्लेडों का समर्थन करने के लिए, उद्योग को इसमें उद्यम करना चाहिए"अज्ञात क्षेत्र"कार्बन फाइबर घूंघट सामग्री की। यह परिवर्तन एक दशक पहले की स्थिति को दर्शाता है जब चीन को यूरोपीय कंपनियों से ब्लेड डिजाइन का लाइसेंस लेना पड़ा था, जिसमें मुख्य सामग्री और उपकरण जर्मन या जापानी कंपनियों से लिए गए थे। बड़े सांचे में निवेश, लंबी समयसीमा और अपरिपक्व प्रक्रिया प्रौद्योगिकियां विकास को और जटिल बनाती हैं, जिससे बड़े आकार के ब्लेडों की प्रसंस्करण दक्षता मुख्यधारा के ब्लेडों की तुलना में 3-4 गुना कम हो जाती है। यह चीन में वर्तमान बड़े पैमाने पर अपतटीय पवन स्थापना परिदृश्यों के तहत परियोजना व्यवहार्यता सुनिश्चित करने में एक बड़ी बाधा प्रस्तुत करता है। अगली पीढ़ी के पवन टर्बाइनों के लिए कार्बन फाइबर वेइल आवश्यक है, जो ताकत और हल्के गुणों दोनों की आवश्यकता को पूरा करता है।

मुख्य बियरिंग आपूर्ति श्रृंखला में चुनौतियाँ

मुख्य असर एक और बाधा है, जो डिज़ाइन चुनौतियों, आपूर्ति श्रृंखला मुद्दों और स्थापना जटिलताओं से उत्पन्न होती है। विशेष रूप से, बड़े अपतटीय टरबाइन मुख्य बीयरिंगों की आपूर्ति श्रृंखला को तीन प्रमुख चुनौतियों का सामना करना पड़ता है:

1. मुख्य बियरिंग रिंग का व्यास अक्सर 2 मीटर से अधिक होता है, जो अधिकांश उपलब्ध मशीन टूल्स की क्षमता से अधिक होता है।

2. केवल दो मुख्यधारा के आपूर्तिकर्ता हैं, जिन्हें कम से कम एक वर्ष पहले क्षमता आरक्षण की आवश्यकता होती है।

3. घरेलू आपूर्तिकर्ताओं के पास वर्तमान में ऐसे बड़े बीयरिंगों के लिए डिज़ाइन और प्रसंस्करण क्षमताओं का अभाव है।

बियरिंग प्रौद्योगिकी में समाधान और नवाचार

मुख्य बियरिंग विन्यास के लिए दोहरी एसआरबी तकनीक को अपनाने से 1.5 मीटर के भीतर व्यास वाले 5-6 मेगावाट टर्बाइनों के लिए समर्थन सुनिश्चित होता है। एक मजबूत वैश्विक आपूर्ति श्रृंखला द्वारा समर्थित यह समाधान डिजाइन और उत्पादन में स्थानीय आपूर्तिकर्ता की भागीदारी की अनुमति देता है। इसके विपरीत, बड़े व्यास की आवश्यकता वाली प्रौद्योगिकियों, जैसे कि दोहरी टीआरबी और डीआरटीआरबी, को महत्वपूर्ण क्षमता और दक्षता चुनौतियों का सामना करना पड़ता है।

अपतटीय पवन टरबाइन प्रदर्शन का अनुकूलन

चुनौतियों के बावजूद, कंपनी सकारात्मक निवेश रिटर्न देने वाले अपतटीय पवन समाधान प्रदान करने में आश्वस्त है। चीन के अपतटीय पवन फार्मों के लिए ऊर्जा की स्तरीय लागत (एलसीओई) का एक व्यापक मानचित्र बनाया गया, जो टरबाइन परिभाषा का मार्गदर्शन करता है और डेवलपर्स को लाभदायक परियोजनाओं की पहचान करने में मदद करता है। ध्यान टरबाइन क्षमता पर नहीं बल्कि एलसीओई पर है, जिसमें बिजली उत्पादन सबसे महत्वपूर्ण कारक है।

क्षेत्रीय अनुकूलन और एलसीओई संवेदनशीलता विश्लेषण

एलसीओई को अनुकूलित करने के लिए विभिन्न क्षेत्रों को टरबाइन शक्ति और रोटर व्यास के अलग-अलग संयोजन की आवश्यकता होती है। कंपनी ने फ़ुज़ियान जैसे तेज़ हवा वाले क्षेत्रों, गुआंग्शी जैसे कम हवा वाले क्षेत्रों और झेजियांग जैसे मध्य-कम हवा वाले क्षेत्रों के लिए एलसीओई संवेदनशीलता विश्लेषण किया। निष्कर्षों से पता चलता है कि 6-8 मेगावाट टर्बाइन उच्च-हवा वाले परिदृश्यों के लिए इष्टतम हैं, जबकि 4-6 मेगावाट टर्बाइन निम्न से मध्य-निम्न-पवन परिदृश्यों के लिए सर्वोत्तम हैं। कम हवा की गति के लिए बड़े रोटर व्यास की आवश्यकता होती है और इसके विपरीत। वांछित प्रदर्शन और दक्षता प्राप्त करने के लिए इन टर्बाइनों में कार्बन फाइबर वेइल का उपयोग महत्वपूर्ण है।

अपतटीय पवन फार्मों में होने वाले घाटे को संबोधित करना

सघन लेआउट, कम हवा की गति और अधिक स्थिर वातावरण के कारण चीन के अपतटीय पवन फार्मों को यूरोपीय समकक्षों की तुलना में अधिक नुकसान का सामना करना पड़ता है। लगभग 1.5 गीगावॉट अपतटीय टरबाइन क्षमता के मूल्यांकन से पता चला कि वेक लॉस का प्रारंभिक अनुमान लगभग 2% बहुत कम था। ग्रुप वेक कंट्रोल तकनीक के माध्यम से वेक लॉस को कम करने के प्रयासों के परिणामस्वरूप बिजली उत्पादन में 3-4% की वृद्धि हुई है। जैसे-जैसे अपतटीय पवन फार्म लेआउट सघन होते जाते हैं, समूह वेक नियंत्रण प्रौद्योगिकी का मूल्य तेजी से महत्वपूर्ण होता जाता है। ब्लेड डिजाइन में कार्बन फाइबर वेइल को लागू करने से न केवल प्रदर्शन बढ़ता है बल्कि वेक लॉस के प्रभाव को भी कम किया जाता है।