хабарҳо

Дар ҳоле ки ҷаҳон барои декарбонизатсияи системаҳои энергетикии худ саъй мекунад, нерӯи бод ҳамчун пояи гузариши ҷаҳонии энергияи барқароршаванда қарор дорад. Ин тағйироти бузургро турбинаҳои бодии баландқад таъмин мекунанд, ки парҳои бузурги онҳо робитаи асосии энергияи кинетикии бод мебошанд. Ин парҳо, ки аксар вақт аз 100 метр зиёд тӯл мекашанд, пирӯзии илми моддӣ ва муҳандисиро нишон медиҳанд ва дар асл, самаранокии баланд.чӯбҳои шишагиннақши торафт муҳимтарро мебозанд. Ин таҳқиқоти амиқ меомӯзад, ки чӣ гуна талаботи сернашавандаи бахши энергияи бод на танҳо ба ...чӯби шишагин бозор, балки инчунин ба пешрафти бесобиқа дар масолеҳи композитӣ мусоидат мекунад, ки ояндаи истеҳсоли устувори нерӯи барқро ташаккул медиҳад.

Қувваи бебозгашти энергияи бод

Бозори ҷаҳонии энергияи бодӣ рушди экспоненсиалиро аз сар мегузаронад, ки ин аз ҷониби ҳадафҳои бузурги иқлимӣ, ҳавасмандгардонии ҳукумат ва коҳиши босуръати хароҷоти истеҳсоли нерӯи бодӣ пешбарӣ мешавад. Пешгӯиҳо нишон медиҳанд, ки бозори ҷаҳонии энергияи бодӣ, ки дар соли 2024 тақрибан 174,5 миллиард доллар арзиш дорад, то соли 2034 аз 300 миллиард доллари ИМА зиёдтар шуда, бо суръати баланди CAGR-и беш аз 11,1% афзоиш хоҳад ёфт. Ин рушд аз ҷониби ҳам дар хушкӣ ва ҳам дар соҳили баҳр ҷойгиркунии нерӯгоҳҳои бодӣ, ки сармоягузориҳои назаррас ба турбинаҳои калонтар ва самараноктар равона карда мешаванд, сурат мегирад.

Дар қалби ҳар як турбинаи бодии миқёси коммуналӣ маҷмӯи парраҳои роторӣ ҷойгир аст, ки барои нигоҳ доштани бод ва табдил додани он ба энергияи гардиш масъуланд. Ин парраҳо, эҳтимолан, муҳимтарин ҷузъҳо мебошанд, ки омезиши ғайриоддии қувват, сахтӣ, хосиятҳои сабук ва муқовимат ба хастагиро талаб мекунанд. Маҳз дар ҳамин ҷоест, ки нахи шишагӣ, бахусус дар шакли махсусгардонидашуда... фрпчӯбҳовашишаи нахӣсайругаштҳо, бартарӣ дорад.

Чаро чӯбҳои нахдор барои теғҳои турбинаи бодӣ ҳатмӣ мебошанд

Хусусиятҳои беназирикомпозитҳои шишагини нахдоронҳоро ба маводи интихобшуда барои аксарияти кулли парраҳои турбинаҳои бодӣ дар саросари ҷаҳон табдил диҳед.Чӯбҳои нахи шишагӣ, ки аксар вақт ҳамчун ровингҳо дар дохили унсурҳои сохтории теғ кашида ё дохил карда мешаванд, маҷмӯи бартариҳоеро пешниҳод мекунанд, ки муқоиса карданашон душвор аст:

1. Таносуби беҳамтои қувват ба вазн

Парҳои турбинаҳои бодӣ бояд барои муқовимат ба қувваҳои бузурги аэродинамикӣ бениҳоят қавӣ бошанд ва дар айни замон сабук бошанд, то бори ҷозибаро ба бурҷ кам кунанд ва самаранокии гардишро баланд бардоранд.Нахи шишагӣдар ҳарду самт самаранокӣ нишон медиҳад. Таносуби назарраси қувват ба вазни он имкон медиҳад, ки парраҳои хеле дароз сохта шаванд, ки метавонанд энергияи бештари бодро ҷамъ кунанд ва боиси афзоиши қувваи барқ ​​​​гарданд, бе он ки сохтори такягоҳи турбина аз ҳад зиёд вазнин шавад. Ин беҳсозии вазн ва қувват барои ба ҳадди аксар расонидани Истеҳсоли Солонаи Энергия (AEP) муҳим аст.

2. Муқовимати аълои хастагӣ барои дароз кардани умр

Парҳои турбинаҳои бодӣ аз сабаби суръати гуногуни шамол, турбулентӣ ва тағирёбии самт ба давраҳои фишори бефосила ва такроршаванда дучор мешаванд. Дар тӯли даҳсолаҳои кор, ин борҳои даврӣ метавонанд ба хастагии мавод оварда расонанд, ки эҳтимолан боиси тарқишҳои хурд ва вайроншавии сохторӣ мешаванд.Композитҳои нахи шишагӣмуқовимати аъло ба хастагӣ нишон медиҳанд ва аз бисёр маводҳои дигар аз ҷиҳати қобилияти тоб овардан ба миллионҳо давраҳои фишор бидуни вайроншавии назаррас бартарӣ доранд. Ин хусусияти табиӣ барои таъмини дарозумрии парҳои турбина, ки барои кор кардан ба муддати 20-25 сол ё бештар аз он тарҳрезӣ шудаанд, муҳим аст ва бо ин роҳ давраҳои гаронбаҳои нигоҳдорӣ ва ивазкуниро коҳиш медиҳад.

3. Зангзании табиӣ ва муқовимати экологӣ

Нерӯгоҳҳои бодӣ, бахусус дастгоҳҳои баҳрӣ, дар баъзе аз душвортарин муҳитҳои Замин кор мекунанд ва доимо дар зери таъсири намӣ, пошидани намак, радиатсияи ултрабунафш ва ҳарорати шадид қарор мегиранд. Бар хилофи ҷузъҳои металлӣ,шишаи нахӣ табиатан ба зангзанӣ тобовар аст ва занг намезанад. Ин хатари вайроншавии маводро аз таъсири муҳити зист бартараф мекунад ва якпорчагии сохторӣ ва намуди зебои теғҳоро дар тӯли мӯҳлати хизмати онҳо нигоҳ медорад. Ин муқовимат талаботи нигоҳдориро ба таври назаррас коҳиш медиҳад ва мӯҳлати кори турбинаҳоро дар шароити сахт дароз мекунад.

4. Чандирӣ ва қобилияти тағйирпазирии тарроҳӣ барои самаранокии аэродинамикӣ

Профили аэродинамикии теғи турбинаи бодӣ барои самаранокии он муҳим аст.Композитҳои нахи шишагӣ чандирии беназири тарроҳиро пешниҳод мекунад, ки ба муҳандисон имкон медиҳад, ки геометрияҳои мураккаб, каҷ ва конусшакли теғҳоро бо дақиқӣ шакл диҳанд. Ин мутобиқшавӣ имкон медиҳад, ки шаклҳои оптималии флои ҳавоӣ эҷод карда шаванд, ки бардоштанро ба ҳадди аксар мерасонанд ва кашолакуниро кам мекунанд, ки ба гирифтани энергияи аъло оварда мерасонад. Қобилияти танзим кардани самти нах дар дохили композит инчунин имкон медиҳад, ки тақвияти мақсаднок ба даст оварда шавад, сахтӣ ва тақсимоти борро маҳз дар ҷои зарурӣ беҳтар созад, аз вайроншавии бармаҳал пешгирӣ кунад ва самаранокии умумии турбинаро афзоиш диҳад.

5. Самаранокии хароҷот дар истеҳсолоти калонҳаҷм

Дар ҳоле ки маводҳои баландсифат ба монандинахи карбонсахтӣ ва қуввати боз ҳам бештарро пешниҳод мекунад,шишаи нахӣбарои аксари истеҳсоли теғҳои турбинаи бодӣ роҳи ҳалли аз ҷиҳати хароҷот самараноктар боқӣ мемонад. Арзиши нисбатан пасти маводи он дар якҷоягӣ бо равандҳои муқарраршуда ва самараноки истеҳсолӣ, ба монанди пултрузия ва инфузияи вакуумӣ, онро аз ҷиҳати иқтисодӣ барои истеҳсоли оммавии теғҳои калон муфид мегардонад. Ин бартарии хароҷот қувваи асосии қабули васеъи нахи шишагӣ буда, ба коҳиш додани Арзиши сатҳи энергия (LCOE) барои нерӯи бодӣ мусоидат мекунад.

Чӯбчаҳои нахи шишагӣ ва таҳаввулоти истеҳсоли теғҳо

Нақшичӯбҳои шишагин, махсусан дар шакли ҳаракатҳои пайваста ва профилҳои пултрудшуда, бо афзоиши андоза ва мураккабии парҳои турбинаҳои бодӣ ба таври назаррас таҳаввул ёфтааст.

Рангҳо ва матоъҳо:Дар сатҳи асосӣ, парҳои турбинаҳои бодӣ аз қабатҳои риштаҳои шишагин (бастаҳои нахҳои пайваста) ва матоъҳо (матоъҳои бофташуда ё ғайрифишорӣ азриштаҳои шишагин) бо қатронҳои термосетӣ (одатан полиэстер ё эпоксидӣ) пур карда шудааст. Ин қабатҳо бодиққат дар қолабҳо ҷойгир карда мешаванд, то пӯстҳои теғ ва унсурҳои сохтории дохилиро ташкил диҳанд. Сифат ва намудироуингҳои шишагинхеле муҳиманд, зеро шишаи электронӣ маъмул аст ва шишаи S-и баландсифат ё нахҳои шишагии махсус ба монанди HiPer-tex® барои қисмҳои муҳими борбардор, махсусан дар теғҳои калонтар, бештар истифода мешаванд.

Сарпӯшҳои шпалерии кашидашуда ва торҳои буришӣ:Ҳангоме ки теғҳо калон мешаванд, талабот ба ҷузъҳои асосии борбардори онҳо - сарпӯшҳои шпал (ё чӯбҳои асосӣ) ва торҳои буриш - шадидтар мешавад. Дар ин ҷо чӯбҳо ё профилҳои шишагии пӯсидашуда нақши табдилдиҳанда мебозанд. Пӯлтуризатсия раванди пайвастаи истеҳсолӣ аст, кироуингҳои шишагинтавассути ваннаи қатронӣ ва сипас тавассути қолаби гармшуда, профили композитӣ бо буриши доимии салибӣ ва миқдори хеле баланди нах, одатан яксамта, ташкил медиҳад.

Сарпӯшҳои Spar:Пултрудшудашишаи нахӣУнсурҳоро метавон ҳамчун унсурҳои асосии сахткунанда (сарпӯшҳои шпалер) дар дохили чӯби қуттии сохтории теғ истифода бурд. Сахтӣ ва мустаҳкамии баланди тӯлонии онҳо дар якҷоягӣ бо сифати доимии раванди пултрузия, онҳоро барои рафъи бори шадиди хамшавӣ, ки теғҳо аз сар мегузаронанд, беҳтарин мегардонад. Ин усул имкон медиҳад, ки нисбат ба равандҳои инфузия (ҳадди аксар 60%) ҳиссаи ҳаҷмии нах баландтар (то 70%) ба даст оварда шавад, ки ба хосиятҳои механикии аъло мусоидат мекунад.

Торҳои буришӣ:Ин ҷузъҳои дохилӣ сатҳҳои болоӣ ва поёнии теғро пайваст мекунанд, ба қувваҳои буриш муқовимат мекунанд ва аз каҷшавӣ пешгирӣ мекунанд.Профилҳои шишагини пултрудшудадар ин ҷо аз сабаби самаранокии сохтории худ бештар истифода мешаванд.

Ҳамгироии унсурҳои нахи шишагини пултрудшуда самаранокии истеҳсолотро ба таври назаррас беҳтар мекунад, истеъмоли қатронро кам мекунад ва кори умумии сохтории теғҳои калонро беҳтар мекунад.

Қувваҳои пешбарандаи талабот дар оянда ба чӯбҳои нахи шишагии баландсифат

Якчанд тамоюлҳо талаботро ба пешрафта афзоиш медиҳандчӯбҳои шишагин дар бахши энергияи бод:

Тақвияти андозаи турбина:Тамоюли саноат бешубҳа ба турбинаҳои калонтар, ҳам дар соҳил ва ҳам дар соҳил нигаронида шудааст. Тиғҳои дарозтар шамоли бештарро ҷалб мекунанд ва энергияи бештар истеҳсол мекунанд. Масалан, дар моҳи майи соли 2025, Чин турбинаи шамолии оффшории 26 мегаватт (МВт)-ро бо диаметри ротори 260 метр муаррифӣ кард. Чунин тиғҳои бузург тақозо мекунанд, ки...маводҳои шишагинбо қувваи боз ҳам баландтар, сахтӣ ва муқовимати хастагӣ барои идоракунии борҳои зиёд ва нигоҳ доштани якпорчагии сохторӣ. Ин талаботро ба вариантҳои махсуси шишаи электронӣ ва эҳтимолан ҳалли гибридии нахи шишагӣ-карбон афзоиш медиҳад.

Густариши энергияи бодии баҳрӣ:Нерӯгоҳҳои бодии баҳрӣ дар саросари ҷаҳон рушд карда, шамолҳои қавитар ва устувортарро пешниҳод мекунанд. Бо вуҷуди ин, онҳо турбинҳоро дар шароити сахттари муҳити зист (оби шӯр, суръати баланди шамол) қарор медиҳанд. Самаранокии баландчӯбҳои шишагинбарои таъмини устуворӣ ва эътимоднокии теғҳо дар ин муҳитҳои душвори баҳрӣ, ки дар онҳо муқовимат ба зангзанӣ муҳим аст, муҳиманд. Пешбинӣ мешавад, ки сегменти баҳрӣ то соли 2034 бо суръати миёнаи солонаи беш аз 14% афзоиш ёбад.

Тамаркуз ба хароҷоти давраи ҳаёт ва устуворӣ:Саноати энергияи бодӣ бештар ба коҳиш додани арзиши умумии давраи ҳаёти энергия (LCOE) тамаркуз мекунад. Ин на танҳо маънои коҳиши хароҷоти ибтидоӣ, балки инчунин маънои коҳиши нигоҳдорӣ ва дарозтар шудани мӯҳлати истифодабариро дорад. Устуворӣ ва муқовимати дохилии он ба зангзанӣшишаи нахӣ саҳми мустақим дар ин ҳадафҳо мегузорад ва онро барои сармоягузориҳои дарозмуддат маводи ҷолиб мегардонад. Ғайр аз ин, ин соҳа фаъолона равандҳои такмилёфтаи коркарди нахи шишагинро барои ҳалли мушкилоти охири мӯҳлати коршоямии парраҳои турбина ва ҳадафи он ба иқтисодиёти даврӣ меомӯзад.

Пешрафтҳои технологӣ дар илми мавод:Тадқиқоти пайваста дар технологияи шишагин наслҳои нави нахҳоро бо хосиятҳои механикии беҳтаршуда ба вуҷуд меоранд. Таҳаввулот дар андозагирӣ (пӯшишҳое, ки ба нахҳо барои беҳтар кардани часпидан бо қатронҳо истифода мешаванд), химияи қатронҳо (масалан, қатронҳои устувортар, зудтар сахтшаванда ё сахттар) ва автоматикунонии истеҳсолот пайваста марзҳои онро васеъ мекунанд.композитҳои шишагини нахдорметавонад ба даст орад. Ин таҳияи риштаҳои шишагии мувофиқ бо бисёрқатрон ва риштаҳои шишагии модулии баландро, ки махсусан барои системаҳои полиэстер ва винилестер мебошанд, дар бар мегирад.

Таҷдиди нерӯгоҳҳои бодии кӯҳна:Бо кӯҳна шудани нерӯгоҳҳои бодии мавҷуда, бисёре аз онҳо бо турбинаҳои навтар, калонтар ва самараноктар "аз нав қувват мегиранд". Ин тамоюл бозори назаррасеро барои истеҳсоли парҳои нав эҷод мекунад, ки аксар вақт пешрафтҳои охиринро дар бар мегирад.шишаи нахӣтехнология барои ба ҳадди аксар расонидани истеҳсоли энергия ва дароз кардани мӯҳлати иқтисодии иншооти бодӣ.

Бозингарони асосӣ ва экосистемаи инноватсионӣ

Талаботи саноати энергияи бодӣ ба самаранокии баландчӯбҳои шишагиназ ҷониби экосистемаи мустаҳками таъминкунандагони мавод ва истеҳсолкунандагони композитӣ дастгирӣ карда мешавад. Пешвоёни ҷаҳонӣ ба монанди Owens Corning, Saint-Gobain (тавассути брендҳо ба монанди Vetrotex ва 3B Fiberglass), Jushi Group, Nippon Electric Glass (NEG) ва CPIC дар таҳияи нахҳои махсуси шишагӣ ва роҳҳои ҳалли композитӣ, ки барои парҳои турбинаҳои бодӣ мувофиқанд, дар сафи пеш қарор доранд.

Ширкатҳо ба монанди 3B Fiberglass фаъолона "ҳалли самаранок ва инноватсионии энергияи бодӣ"-ро тарҳрезӣ мекунанд, аз ҷумла маҳсулоте ба монанди HiPer-tex® W 3030, як шишаи модулии баланд, ки нисбат ба шишаи анъанавии E, махсусан барои системаҳои полиэстер ва винилестер, беҳбудиҳои назарраси фаъолиятро пешниҳод мекунад. Чунин навовариҳо барои имкон додани истеҳсоли теғҳои дарозтар ва сабуктар барои турбинаҳои бисёрмегаваттӣ муҳиманд.

Ғайр аз ин, талошҳои муштараки байни истеҳсолкунандагони шишаи нахӣ,таъминкунандагони қатрон, тарроҳони теғҳо ва истеҳсолкунандагони турбинаҳои аслӣ навовариҳои пайвастаро пеш мебаранд ва мушкилоти марбут ба миқёси истеҳсолот, хосиятҳои мавод ва устувориро ҳал мекунанд. Таваҷҷӯҳ на танҳо ба ҷузъҳои алоҳида, балки ба беҳсозии тамоми системаи композитӣ барои иҷрои баландтарин равона карда шудааст.

Мушкилот ва роҳи пешрафт

Дар ҳоле ки дурнамо барои чӯбҳои шишагиндар соҳаи энергияи бодӣ хеле мусбат аст, аммо мушкилоти муайян боқӣ мемонанд:

Сахтӣ дар муқоиса бо нахи карбон:Барои теғҳои хеле калон, нахи карбон сахтии аълоро пешниҳод мекунад, ки ба назорати каҷшавии нӯги теғ мусоидат мекунад. Аммо, арзиши хеле баланди он (10-100 доллар барои як кг барои нахи карбон дар муқоиса бо 1-2 доллар барои як кг барои нахи шишагӣ) маънои онро дорад, ки он аксар вақт дар маҳлулҳои гибридӣ ё барои қисматҳои хеле муҳим, на барои тамоми теғ истифода мешавад. Таҳқиқот дар бораи модулҳои баланднахҳои шишагӣҳадаф дорад, ки ин холигии фаъолиятро пур кунад ва ҳамзамон самаранокии хароҷотро нигоҳ дорад.

Коркарди дубораи теғҳои ба охиррасида:Ҳаҷми зиёди теғҳои композитии нахи шишагӣ, ки ба охир расидани мӯҳлати истифодаашон мерасад, мушкилоти коркарди такрорӣ эҷод мекунад. Усулҳои анъанавии партовҳо, ба монанди партовгоҳҳо, ноустуворанд. Саноат барои эҷоди иқтисоди даврӣ барои ин маводҳои арзишманд ба технологияҳои пешрафтаи коркарди такрорӣ, ба монанди пиролиз, солволиз ва коркарди механикӣ, фаъолона сармоягузорӣ мекунад. Муваффақият дар ин талошҳо эътимоднокии устувории нахи шишагиро дар энергияи бодӣ боз ҳам беҳтар хоҳад кард.

Миқёси истеҳсолот ва автоматикунонӣ:Истеҳсоли теғҳои калонтар ва самаранок дар равандҳои истеҳсолӣ автоматикунонии пешрафтаро талаб мекунад. Навовариҳо дар робототехника, системаҳои проексияи лазерӣ барои ҷойгиркунии дақиқ ва усулҳои такмилёфтаи пултрузия барои қонеъ кардани талаботи оянда муҳиманд.

Хулоса: Чӯбчаҳои нахи шишагӣ – сутуни ояндаи устувор

Афзоиши талаботи бахши энергетикаи бодӣ ба энергияи баландсифатчӯбҳои шишагиндалели мутобиқати беҳамтои мавод барои ин татбиқи муҳим аст. Ҳангоме ки ҷаҳон гузариши фаврии худро ба энергияи барқароршаванда идома медиҳад ва турбинаҳо калонтар мешаванд ва дар муҳитҳои душвортар кор мекунанд, нақши композитҳои пешрафтаи нахи шишагӣ, бахусус дар шакли чӯбҳо ва ровигҳои махсус, танҳо бештар возеҳтар хоҳад шуд.

Навовариҳои пайваста дар мавод ва равандҳои истеҳсолӣ аз нахҳои шишагӣ на танҳо рушди нерӯи бодро дастгирӣ мекунанд; он фаъолона имкон медиҳад, ки манзараи энергетикии ҷаҳонӣ устувортар, самараноктар ва устувортар эҷод карда шавад. Инқилоби ороми энергияи бод аз бисёр ҷиҳат намоиши равшани қудрати пойдор ва мутобиқшавии самараноки энергияи баландсифат мебошад.шишаи нахӣ.