GEコンクリート3Dプリント風力タービンベース、複合3Dプリントブレード

はじめに: ブレードは、風力エネルギーを捕捉する風力タービンのコアコンポーネントの 1 つであり、風力タービンの全体的なパフォーマンスと発電効率に直接関係しており、バリューチェーン全体の最上位にあります。製造コストの削減や製造時間の短縮が期待できる3Dプリンティングをブレード製造に導入すると、どのような効果があるのでしょうか？

2022年4月23日、アンタークティックベアは、ゼネラルエレクトリックの再生可能エネルギー会社が、航空機エンジンやガスタービン部品の3Dプリントにおける豊富な経験を基に、大型コンクリート3Dマシンを使用して風力タービン発電機の基盤を構築し、輸送コストと人件費を削減するという新しいプロジェクトを立ち上げたことを知りました。推定によると、5MWの風力タービンを80メートルから160メートルに上げることで、風力発電所の運営者は発電量を少なくとも30％増やすことができます。

風力エネルギーは、クリーンで汚染のない再生可能なエネルギー源と考えられています。地球温暖化などの環境問題が深刻化するにつれて、風力発電は一部の国で重要な開発プロジェクトとなっています。風力エネルギーを最大限に活用するために、風力タービンは比較的大型に建設されます。建設中は、まず基礎工事を行う必要があります。基礎工事とは、十分な深さの穴を掘り、その中に鉄骨構造物を建て、最後にコンクリートを流し込むことです。このプロセス全体では、多数の作業員が協力して作業する必要があります。

再生可能エネルギー会社は、3Dプリントコンクリートを使用して基礎を建設することを望んでいます。現在、既存のコンクリート3Dプリント技術を最適化し、5年以内に商用化することを目指している。

再生可能エネルギー企業は、3Dプリントを通じて現在の風力タービンの構造を変え、革新を実現できると述べた。現在、風力タービンの土台は地面と同じ高さにあり、その上に大きな金属製の円筒が組み込まれています。再生可能エネルギー会社のアイデアは、土台だけでなく、タワーの一部（元の金属製の円筒形部分）も印刷することです。これにより、大型シリンダーの輸送が減り、輸送コストが節約され、風力タービン発電機の建設が容易になります。

ファンを高くした後は、軽量化が次の目標です。最近、GE は米国エネルギー省と協力関係を築き、風力タービンブレードの製造に 3D プリントを活用することを研究しています。 25か月間、670万ドルのこのプロジェクトでは、低コストの熱可塑性材料と3Dプリント技術を使用して、風力タービンブレードの先端部分を製造する方法に重点が置かれます。完成後、GE チームとそのパートナーであるオークリッジ国立研究所および国立再生可能エネルギー研究所は、製品の構造特性をテストし、風力タービンに 3 セットのブレード先端を取り付ける予定です。

ブレードの先端は、ブレードの製造が最も難しい部分です。長さは約10〜15メートルで、音速の1/4に近い秒速約85メートルで回転します。ファンの回転に必要なエネルギーの40％を捕捉できます。 GE は技術革新を絶えず追求しており、3D プリント技術と熱成形、自動化、熱可塑性材料などの高度なプロセスを組み合わせるなど、ブレード製造を改善する方法を模索してきました。

現在、風力タービンのブレードは主に、ガラス繊維や炭素繊維にエポキシ樹脂やポリエステル樹脂を加えた複合材料で作られています。しかし、軽量の熱可塑性複合材料や 3D プリントされたブレードを使用すると、次のような多くの利点があります。
1) 軽量ブレードは風力タービンのローターを駆動してより多くの電力を生成し、風力タービンの発電量を増加させることができます。
2) 軽量ブレードはタワーと車軸への負荷を軽減し、ギアボックス、トランスミッションシステム、ベアリング、基礎の摩耗を軽減し、ライフサイクル全体のコストを削減します。
3) 熱可塑性材料は、解体後に溶かしてリサイクルするのが簡単です。

風力発電産業が急速に発展するにつれ、使用済みのブレードの多くが埋め立て地に廃棄され、無視できない環境問題も引き起こしています。 GEリニューアブル・エナジーは以前、環境サービス会社ヴェオリアと風力タービンブレードのリサイクル契約を締結した。ヴェオリアは古い風力タービンのブレードをリサイクルし、細断してガラス繊維やバルサ材などの原料と混ぜ、セメント製造工場に出荷して石炭、砂、粘土の代替品としてケイ酸塩セメントを製造する予定だ。この方法は、産業廃棄物をセメント原料に変換し、セメント産業からの二酸化炭素排出量の削減に役立ちます。

新しい材料の使用と効率の向上によりコスト削減を実現できるほか、大規模生産によりさらにコスト削減につながります。 GEとその子会社LM Wind Powerは、この技術を拡大し、市場に投入する計画だ。

GE チームは先端部分が完成したら、風力タービンブレードの他の部分に 3D プリント技術を適用します。 GE は 20 年以上前に航空機エンジンに軽量複合ファンブレードを導入し始めました。現在、当社はパートナーとの共同の取り組みを通じて、より先進的な材料技術を風力タービンブレードに適用し、風力発電のコストを削減し、性能を向上させ、業界のグリーン化と低炭素化の推進に取り組んでいます。

GEコンクリート3Dプリント風力タービンベース、複合3Dプリントブレード

エボニックとエボルブが3Dプリント用の新素材の開発で協力

アルゴリズムと機械学習、3Dプリントがインターネット産業製造をトレンドにする

3Dプリントされた新エネルギー車のモーター性能が45％向上、Additive Drivesが投資を受ける

ブルーレイ・イノコン・ユージャンが中国と世界の3Dバイオプリンティングの違いを考察

業界関係者はこう尋ねます。「なぜ 3D プリンティングは製造業の未来を代表するのでしょうか?」

プロドウェイズがオクトンと提携し、生産システムを完全自動化し、デジタル矯正歯科市場に参入

3Dとビッグデータが連携してGEのグリーンビル工場を探索

Tiertime UP mini 2がCES 2016で世界デビュー

広州恒尚とEOSが共同で「金属付加製造研究・応用共同実験室」を設立

2021年に3Dプリント住宅はいくらになるでしょうか?

推薦する

脳卒中による片麻痺で歩行が困難ですか？医師は3Dプリント技術を使って問題解決に役立てている

私の国の3Dプリント航空宇宙エンジンが技術的なボトルネックを突破

重慶付加製造業協会第1回理事会第1回会議が成功裏に開催されました

複雑な構造の医療用ナイフの新しい製造方法 - 金属3Dプリント

第5回全国電子情報サービス産業職業技能コンテストが北京で正式に開始されました

複合材料のトップジャーナルレビュー：3Dプリントされたグラフェン強化マルチスケール構造複合材料

膝関節全置換術における 3D プリントによる個人用器具の現状

積層造形の究極の目標（サークル内の友人が申年を楽しく過ごすために）

eSUNのパーソナライズ展示が[Formnext 2018]で初公開され、新製品の発売が大きな注目を集めました！

科学的研究の力でサポート！垂直立方体の2つの新しい3Dプリント技術の詳細な説明

3D デジタル修復技術により、たった 1 回の来院で美しい歯の形を取り戻すことができます。

南京連空研究所は40台以上のアーク金属3Dプリンターを導入し、業界のリーダーとなった。

最高閲覧数は120万回超え、Antarctic Bearの2018年3Dプリント記事人気ランキング

3Dプリントによる鉛フリー圧電部品の製造

国家の3Dプリント「土地収奪」：主要工業団地と利点の分析