維斯塔斯的“塔式起重機”-風力發(fā)電機起重機技
維斯塔斯公司發(fā)明的有4個大爪子的“塔式起重機”。
風能是幫助人類實現(xiàn)二氧化碳減排、減少對化石燃料依賴的重要資源。要想更好利用風能,風力渦輪機是基礎。風力渦輪機一般高聳入云,它的故障維修更是“難于上青天”。日前,一些風能公司正努力解決風力渦輪機機械故障難以維修的難題。
漏風的發(fā)電機、功能受損的變速箱、壞掉的轉子等都會讓風力渦輪機的工作效率下降。眼下,渦輪機頂端的部件組裝一般都靠大型可移動起重機實現(xiàn),同時這些機重機也負責這些渦輪機的維修服務。“維斯塔斯風力系統(tǒng)”產品經理克里斯坦森表示,由于風力發(fā)電的迅速擴張,以及人們對風力發(fā)電技術日益高漲的興趣,使得可使用的起重機資源越來越緊張,出現(xiàn)了供不應求的情況。他說:“也許有時維修所需零件已經備齊,但要等到有起重機可用卻要幾個月。”如果所需維修的風力渦輪機頂端離地面有70至105米的話,就需要用最重的起重機來進行維修,因為那個高度的風力十分強勁。但想要將這些起重機來回移動卻是十分困難的事情。
維斯塔斯正研發(fā) “塔式起重機”,來解決這一難題。“塔式起重機”正處于實驗階段,它長10米、高2.9米、寬3.3米,重達53噸。它的設計原理是:將塔式起重機系在從頂艙中垂下的纜繩上,纜繩由另外一臺小型起重機牽引。頂艙中裝有渦輪機的發(fā)電機以及變速箱等。通過這樣的纜繩,塔式起重機可以被送至渦輪機頂部。具體的“塔式起重機”爬升過程如下:首先,頂艙內的纜繩垂至地面,與一個滑輪組相連,并將其送至渦輪機頂部,形成 “頂艙牽引系統(tǒng)”(NAS)。隨后,與頂艙相連的NAS可以同時放下很多纜繩,分散“塔式起重機”的重量,從而較輕易地將后者送至頂部。
當起重機到達渦輪機頂部之后,它將收緊4個爪子,抓牢渦輪機的主桿,它就像一個巨大的機器人手掌,讓起重機在高空更加固定,讓它在離地面100米、風速高達每秒15米的高空也能自由工作。
維斯塔斯接下來的目標是研發(fā)僅做微調就能與不同公司渦輪機兼容的下一代“塔式起重機”。公司希望能在一年內,即公司推出名為“V112”的3兆瓦渦輪機的同時,生產出這樣的起重機模型。V112的組件將更重,需要搖臂力量更大的起重機。
維斯塔斯的“塔式起重機”并不是唯一的風力渦輪機起重機技術方面的新突破。蘇格蘭工商委員會的能源科技中介中心(ITI)就已投資320萬美元,用于研發(fā)一個名為“猩猩”的風力渦輪機通道系統(tǒng)。ITI的“猩猩”風力渦輪機通道系統(tǒng)由兩個摩擦鉗組成,通過液壓結構相連,能讓起重機像毛毛蟲一樣蠕動,沿渦輪機上上下下,就像猩猩爬樹一樣。ITI已在一個大小為正常風力渦輪機1/5的模型上測試了猩猩通道系統(tǒng),現(xiàn)在正尋找合作伙伴,將該爬行機器人進行商業(yè)化推.