通用電氣將使用3d列印技術製造更高的風力渦輪機
通用電氣今天宣佈，它正在開發摩天大樓大小的風力渦輪機，帶有大量3D列印底座。該集團計劃與建築業的合作伙伴合作，生產印表機和材料，最終可以部署到世界各地。
更高的渦輪機可以利用更高海拔的強風，並且結構支撐更大的葉片，產生更多的能量。但是，建造更大的渦輪機使得運輸組裝所需的部件成為物流上的噩夢。通用電氣公司希望能將渦輪機底座3D列印到任何他們想放置的地方，這樣他們就不需要在如此巨大的混凝土或鋼塊周圍拖拉了。該公司表示，其陸上渦輪機的高度可達200米，比西雅圖太空針高，是目前美國風力渦輪機平均高度的兩倍多。
自20世紀80年代以來，陸上風力渦輪機的發展迅猛，當時它們在美國的平均高度約為20米——不包括葉片。在理想條件下，這些早期的渦輪機每臺渦輪機的最大輸出功率約為100千瓦。到2017年，這些數字增長到84米高，輸出功率超過2兆瓦（2000千瓦）。在歐洲部分地區，靠近地面的風力沒有那麼強，渦輪機可以達到更高的高度。德國蓋爾多夫最高的陸上渦輪機之一，塔高178米。通用電氣想做得更大。
從那以後’他是世界的一員’通用電氣是美國最大的風力渦輪機**商，它將為風力渦輪機的設計和建造開創一個全新的時代。但它贏了’這不是第一家研究風能3D列印的公司。美國加州能源委員會（California Energy Commission）出資125萬美元的初創公司RCAM Technologies於2017年計劃以類似方式建造兩座渦輪塔— 他們的研究仍在進行中。這意味著通用電氣可能是第一家將3D列印底座投入商用的風力渦輪機。該公司在2019年10月完成了第一臺原型機，並計劃在2023年開始生產。
美國國家風能技術中心總工程師、國家可再生能源實驗室（National Renewable Energy Laboratory）3D列印高階研究員保羅·韋爾斯（Paul Veers）說：“你所看到的是一種技術，它能使這個行業進入一個新的水平。”。這項新技術可能會減少安裝渦輪機所需的時間和勞動力，特別是在陸上，因為陸上渦輪機往往比海上渦輪機小（海上運輸材料更容易）。“這是進入下一代風力發電廠的墊腳石，”Veers說。
通用電氣相信，它可以建造一個160米高、5MW的渦輪機，每年的發電量比一半大小的渦輪機高出33%——這是一個“顯著”的成本節約。該公司告訴《邊緣》雜誌說，由於3D印表機的運輸通常比100到200米高的塔更容易，因此它將能夠為新市場帶來可再生風能。它還將減少運輸巨型建築產生的溫室氣體排放。
通用電氣可再生能源公司的先進**技術負責人Matteo Bellucci說：“這是一項國際合作，旨在透過可再生能源以及更可持續的技術來**這些產品，使世界變得更好。”。
通用電氣及其合作伙伴——3D建築印刷公司COBOD和建築材料公司LafargeHolcim——正致力於3D印刷混凝土底座，這些底座可能有10到80米高。然後，他們可以在基座上加一個鋼塔，使渦輪機更高。歐洲的一些渦輪塔已經在現場用水泥澆鑄，以避免運輸的麻煩，但3D列印消除了將混凝土件組裝在一起的勞動力成本。
3D列印仍然面臨挑戰。混凝土的強度越高，放置起來就越棘手——或者在這種情況下，打印出來。國家可再生能源實驗室的工程師歐文·羅伯茨解釋說：“在材料特性、材料強度和列印它的容易程度之間有很大的權衡。”。
目前的很多研究都集中在找出這種平衡行為上。業界希望，藉助這一新一代3D列印技術，陸上風能可以將自己延伸到更清潔、更強大的高度。
- 發表於 2021-04-19 03:12
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