Technologia Seawind Ocean
 | |
| Typ | BV (spółka prywatna) |
|---|---|
| JEST W | |
| Przemysł | Energia odnawialna , pływające wytwarzanie energii wiatrowej |
| Przodkowie |
Condor Wind Energy Ltd Blue H Technologies BV |
| Założony | 2014 |
| Siedziba | Amsterdam , Holandia |
Kluczowi ludzie |
|
| Produkty | Pływająca turbina wiatrowa , technologia , OEM , zarządzanie projektami , badania i rozwój , morska energia wiatrowa |
| Strona internetowa | |
Seawind Ocean Technology BV , firma z siedzibą w Holandii , jest producentem ( OEM ) zintegrowanych pływających turbin wiatrowych i ekologicznych systemów wodorowych. Seawind opracowuje dwułopatowe pływające turbiny wiatrowe (6,2 MW i 12,2 MW ) nadające się do instalacji na wszystkich morzach, w tym w regionach huraganowych i wodach bardzo głębokich. Założona na podstawie oryginalnych prac badawczo-rozwojowych NASA , Hamilton Standard (obecnie United Technologies Corporation / Raytheon Technologies ), Enel i Aeritalia ; Morskie turbiny wiatrowe firmy Seawind ze zintegrowanymi fundamentami zostały opatentowane, sprawdzone przy mocy 1,5 MW i uzyskały certyfikat DNV typu D w grudniu 2019 r. Firma planuje obecnie wystrzelenie swojego demonstratora Seawind 6, a następnie przedseryjnego Seawind 12, projekt przeznaczony do instalacji już w latach 2024-25, który ma na celu uzyskanie najwyższego poziomu certyfikacji DNV .
Przegląd
Seawind Ocean Technology opracowuje rozwiązania w zakresie morskiej energii wiatrowej , które spełniają potrzeby dużych i małych instalacji w celu wspierania globalnej dekarbonizacji . Technologia Seawind wywodzi się z elastycznej dwułopatkowej konstrukcji systemu turbiny Glidden Doman , która jest zgodna z siłami natury, a nie odporna na nie. Solidna i prosta konstrukcja Seawind, która obsługuje wyższe prędkości obrotowe turbiny, zapewnia niższy moment obrotowy, mniejsze zmęczenie, lżejszy układ napędowy i dłuższą żywotność dzięki chwiejnej piaście technologia. Opracowana przez firmę piasty balansującej działa w połączeniu z systemem sterowania mocą odchylenia , który eliminuje wszystkie mechanizmy kontroli nachylenia łopat .
Pływające turbiny wiatrowe firmy Seawind , które zapewniają lepszą dostępność dzięki lądowisku dla helikopterów , nie wymagają wbijania pali, dźwigów ani ciężkich statków do instalacji na morzu. Konstrukcja systemu Seawind skutkuje prostszą turbiną z mniejszą liczbą części, co znacznie zmniejsza całkowitą wagę. Turbina Seawind o mocy 12,2 MW ma głowicę o masie 640 ton, czyli o 210 ton mniej niż jej najbliższy porównywalny konkurent. Ta różnica masy znacznie zwiększa moc generowaną na tonę, co czyni ją wysoce wydajną turbiną. Zmniejszenie złożoności projektu i ciężaru głowicy turbiny na górze a Pływający system turbin wiatrowych ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia stabilności strukturalnej i optymalizacji technologii.
Seawind oblicza uśredniony koszt energii ( LCOE ) dla energii wytwarzanej przez dwułopatowe pływające turbiny wiatrowe, aby był o ponad 25% niższy niż w przypadku najnowocześniejszych technologii trójłopatowej morskiej energii wiatrowej. Seawind twierdzi, że przewidywana przewaga LCOE przyspieszy również cele firmy w zakresie ekologicznego wodoru na morzu i lądzie .
.jpg)
Historia
Innowacje śmigłowców
Ewolucję technologii pływających turbin wiatrowych firmy Seawind można prześledzić wstecz do czasów II wojny światowej, kiedy firma Sikorsky Aircraft (obecnie United Technologies Corporation ) zatrudniła amerykańskiego inżyniera Gliddena Domana , aby zajął się problemami strukturalnymi i dynamicznymi śmigłowców, w tym awariami łopat. Igor Sikorsky opracował i oblatał pierwszy udany helikopter w Stanach Zjednoczonych w 1939 roku.
Udane wysiłki Domana na rzecz firmy Sikorsky doprowadziły 31 sierpnia 1945 r. do złożenia patentów i założenia Doman Helicopters, Inc., jednej z pierwszych sześciu amerykańskich firm zajmujących się śmigłowcami. W 1947 r. Doman Helicopters zakupił Sikorsky R-6 ze Stanów Zjednoczonych . Army Air Corps , aby przetestować nowy projekt wirnika i system sterowania, który obejmował niekonwencjonalny system głowicy wirnika z przegubem kardanowym, który wyeliminował zawiasy wirnika i amortyzatory, a jednocześnie zawiera łopaty o dynamicznej konstrukcji miękkiej w płaszczyźnie. Pierwszy śmigłowiec Domana, LZ-1A – Sikorsky R-6 przerobiony na wirnik i system sterowania Domana, po raz pierwszy odbył lot w 1947 roku. LZ-1A w 1950 roku powstał większy LZ-4. Ukoronowaniem Doman Helicopters był ośmiomiejscowy śmigłowiec Doman LZ-5 /YH-31, który uzyskał certyfikat FAA 30 grudnia 1955 roku. ten helikopter miał pozbawioną zawiasów, ale zawieszoną kardanowo, przechylaną piastę wirnika, która znacznie zmniejszyła naprężenia i wibracje łopatek i całego helikoptera.
Doman Helicopters, Inc działała przez 25 lat, stosując swoje koncepcje inżynieryjne i możliwości produkcyjne w wielu zastosowaniach poza helikopterami. Piloci, którzy latali helikopterami Domana, zwracają uwagę na wyjątkową stabilność w zawisie, znaczną redukcję wibracji i „sterowanie koniuszkami palców”, dzięki którym mogli sterować maszynami.
_medevac_inflight_bw.jpg)
Helikoptery dwułopatowe
Dwułopatowe, chwiejne konstrukcje wirników zawiasowych były szeroko stosowane w helikopterach, zwłaszcza w wielu modelach i wielu tysiącach helikopterów zbudowanych przez firmę Bell Helicopter . Bell 47 , z charakterystyczną przednią szybą kokpitu w kształcie „bańki mydlanej”, był używany podczas wojny koreańskiej ( np . ), a Bell 204 był szeroko stosowany w wojnie w Wietnamie .
Dwułopatowy wirnik Bella z chwiejnym zawiasem i czterołopatowy wirnik Doman Helicopters z zawiasem kardanowym oferowały podobne korzyści w zmniejszaniu naprężeń w łopatach wirnika i zapobieganiu przenoszeniu większości naprężeń na kadłub. Glidden Doman uważał, że czterołopatowy wirnik był płynniejszy podczas lotu helikoptera do przodu, ale ponieważ turbiny wiatrowe nie biorą udziału w locie do przodu, dwułopatowa konstrukcja turbiny wiatrowej oferowała te same korzyści przy większej prostocie.
Dwa helikoptery Domana, przerobiony Sikorsky R-6 ( Doman LZ-1A ) i Doman LZ-5 / YH-31, są wystawione w Muzeum Lotnictwa Nowej Anglii w Windsor Locks w stanie Connecticut . Glidden Doman był jednym z pierwszych, którzy przenieśli wiedzę na temat technologii dynamiki wirnika helikoptera do turbin wiatrowych.
Badania i rozwój NASA
W 1973 roku embargo na ropę na Bliskim Wschodzie zwiększyło zainteresowanie rozwojem technologii energetyki wiatrowej. W latach 1974-1981 NASA Glenn Research Center , wcześniej Lewis Research Center w Cleveland, Ohio, zainicjowało amerykański program energii wiatrowej mający na celu rozwój turbin wiatrowych o poziomej osi obrotu na skalę użytkową .
National Science Foundation (NSF) z 1975 r. zapewniła Glidden Doman fundusze na badanie dynamiki strukturalnej turbiny wiatrowej w celu wyeliminowania możliwości awarii łopat turbiny wiatrowej z powodu turbulencji. Boeing MOD-2 z elastyczną konstrukcją opracowaną przez Domana, dwułopatową turbiną wiatrową z zawiasem wahadłowym, stał się flagowym osiągnięciem w tym 7-letnim programie energii wiatrowej zarządzanym przez NASA dla Departamentu Energii USA i Departamentu Energii USA . Wnętrze .
Dwułopatowe turbiny wiatrowe
Standard Hamiltona
W 1978 Glidden Doman został zatrudniony przez Hamilton Standard (obecnie firma United Technologies Corporation) do projektowania turbin wiatrowych. W 1982 roku Hamilton Standard zainstalował WTS-4, dwułopatową turbinę wiatrową o mocy 4,2 MW z chwiejną piastą, wieżą z miękkiej stali i regulacją mocy skoku w Medecine Bow w stanie Wyoming. W 1983 r. stocznia Karlskronavarvet zainstalowała w Maglarp w Szwecji dwułopatową turbinę wiatrową WTS-3 o mocy 3 MW z wiatrem. Konstrukcja WTS-3, która została opracowana we współpracy z amerykańską firmą Hamilton Standard zawierał również wieżę z miękkiej stali, która stała się standardem dla wielomegawatowych turbin wiatrowych.
Do dziś WTS-4 jest najpotężniejszą turbiną wiatrową, jaka kiedykolwiek działała na lądzie w Stanach Zjednoczonych i przez ponad 20 lat utrzymywała światowy rekord mocy wyjściowej. Pod koniec tego projektu NASA zapewniła Domanowi fundusze na zbadanie szerokiego zakresu zmiennej prędkości na WTS-4. Efektem pracy Domana był silny patent jego imienia i wniosek, że należy opracować taki zmiennej prędkości (czyli turbinę Gamma).
Po szeroko zakrojonym przeglądzie due diligence, Enel (największe przedsiębiorstwo energetyczne we Włoszech) i Aeritalia kupiły licencję od United Technologies i przeniosły Doman do Włoch, gdzie technologia Gamma 60 została zaprojektowana i zademonstrowana w ramach Wind Energy Systems Taranto SpA (WEST).
Gamma 60
Gamma, włoski akronim projektu WEST (Wind Energy Systems Taranto SpA) – „Zaawansowany wielomegawatowy generator wiatrowy”, rozpoczął się w 1987 roku i zbadał wszystkie dostępne technologie, aby stworzyć projekt turbiny zoptymalizowany pod kątem wydajności ekonomicznej. Technologia firmy Gamma opiera się na filozofii projektowej Domana polegającej na podporządkowaniu się siłom natury w elastycznej wieży, chwiejnej piaście, niskomodułowym materiale łopatek i szerokozakresowym układzie napędowym o zmiennej prędkości, a nie na odporności na te siły, która jest powszechna w 3- Duńskie projekty turbin z łopatkami.
Praca Domana była dalej inspirowana przez niemieckiego inżyniera lotniczego Kurta Hohenemsera , który zadeklarował, że turbiny wiatrowe powinny być dwułopatowe, o stałym skoku i sterowane przez odchylanie, aby osiągnąć najwyższą niezawodność. Dr Hohenemser wraz ze swoim mentorem Antonem Flettnerem opracowali helikoptery dla armii amerykańskiej po tym, jak byli jednymi z pierwszych niemieckich imigrantów w Stanach Zjednoczonych po II wojnie światowej.
Pozioma turbina wiatrowa Gamma 60 o mocy 1,5 MW została uruchomiona w Alta Nurra na Sardynii we Włoszech w 1992 r. Moc z turbiny Gamma 60 jest kontrolowana przez obracanie wirnika, co jest możliwe dzięki zmniejszeniu obciążenia wynikającemu z miękkiej konstrukcji systemu . Funkcje, w tym zawias wahadłowy, który eliminuje duże obciążenia wibracyjne, sprawiają, że system Gamma jest bardzo lekki i ma dłuższą żywotność niż jego konkurenci. Szeroki zakres zmiennej prędkości umożliwia turbina wiatrowa Gamma 60 do pracy przy prędkościach obrotowych proporcjonalnych do prędkości wiatru. Dzięki temu turbina Gamma pracuje bardzo cicho przy umiarkowanym wietrze i działa szybciej przy silnym wietrze. Turbina wiatrowa Gamma 60 z powodzeniem działała na Sardynii we Włoszech w latach 1992-1997.
Doman z powodzeniem odtworzył korzyści związane z czterołopatowym wirnikiem helikoptera z zawiasem kardanowym, jednocześnie rozpoznając zalety dwułopatowych wirników helikoptera, opracowując dwułopatowy wirnik Gamma 60 z zawiasem chwiejnym. Gamma 60 była pierwszą na świecie turbiną wiatrową o zmiennej prędkości obrotowej z zawiasem.
W 1997 roku włoski inżynier mechaniki jądrowej Silvestro Caruso, który został wyznaczony przez Finmeccanica (obecnie Leonardo SpA ) do niezależnego przeglądu turbiny Gamma 60, doszedł do wniosku, że technologia Gamma ma ogromny potencjał. Zaplanowano komercjalizację prototypu Gamma 60, w tym warunkową inwestycję w 10 turbin Gamma przez amerykański zakład energetyczny, ale spory prawne i roszczenia umowne między WEST a Enel , prywatyzacja Enel , a spadające ceny ropy naftowej w 1998 roku spowodowały anulowanie programu. Te czynniki stworzyły Domanowi, Caruso i innym akcjonariuszom okazję do założenia nowej firmy. Glidden Doman i Silvestro Caruso utworzyli Gamma Ventures, Inc po tym, jak firma nabyła dwie jeszcze nieukończone turbiny Gamma o mocy 2 MW oraz prawa technologiczne z odnoszącego sukcesy włoskiego przedsięwzięcia Gamma.
Pływające turbiny wiatrowe
W 2004 roku Martin Jakubowski założył Blue H Technologies BV w celu rozwoju pływających turbin wiatrowych . Sky Saver Srl, włoska spółka zależna Blue H Technologies, ubiega się o dotację i pozwolenie na zainstalowanie dwułopatowej turbiny wiatrowej na pływającej platformie napinanej (TLP) u wybrzeży południowych Włoch w Cieśninie Otranto .
W grudniu 2007 roku firma Blue H Technologies uruchomiła pierwszą na świecie pływającą turbinę wiatrową, 21,3 km (13,2 mil) od wybrzeża Apulii we Włoszech . Prototyp został zainstalowany na wodach o głębokości 113 metrów (371 stóp) w celu zebrania danych testowych dotyczących wiatru i warunków na morzu i został wycofany z eksploatacji pod koniec 2008 r. Turbina wykorzystywała konstrukcję platformy z nogami napinanymi i turbinę z dwoma łopatkami.
W 2007 roku firma Blue H Technologies nabyła turbinę Gamma 60 i prawa produkcyjne od firmy Gamma Ventures, Inc.
W styczniu 2009 r. Instytut Technologii Energetycznych (ETI) zainwestował 3,3 mln GBP w projekt Deep Water w celu zbadania ekonomicznej i technicznej wykonalności projektu platformy z nogami napinanymi przy użyciu dwułopatowego zawiasu wahacza Pływająca turbina wiatrowa o mocy 5 MW z hybrydowym betonem / stalą pływak i betonowa przeciwwaga. Projekt ten, który był prowadzony przez Blue Technologies, obejmował BAE Systems , Romax, CEFAS , EDF Energy , PAFA Consulting Engineers oraz Sea & Land Power i Energy Ltd. Project Deep Water ustalili, że dwułopatowe turbiny wahadłowe z platformami napinanymi mogą pomóc obniżyć koszty morskiej energii wiatrowej w Wielkiej Brytanii i pomogły ukształtować kolejny etap morskiej energetyki wiatrowej ETI program.
W maju 2010 roku Blue H USA LLC, amerykański oddział Blue H Technologies BV, uzyskał pierwsze zezwolenie w Ameryce Północnej na pełnowymiarową pływającą platformę energii wiatrowej na pełnym morzu (numer zezwolenia Korpusu Inżynierów Armii Stanów Zjednoczonych: NAE - 2007 -02626).
W 2010 roku akcjonariusze Blue H Technologies odmówili finansowania dodatkowego rozwoju dwułopatowej pływającej morskiej turbiny wiatrowej. Martin Jakubowski i Silvestro Caruso, przy wsparciu Gamma Ventures, Inc, zakładają Condor Wind Energy Ltd po przejęciu wszystkich odpowiednich aktywów od Blue H w celu dalszego rozwoju zastrzeżonej technologii morskiej energii wiatrowej z dwoma ostrzami.
W 2014 roku działalność Condor Wind Energy Ltd spadła z powodu różnic wewnętrznych.
Struktura korporacyjna Seawind Ocean Technology
W 2014 roku Martin Jakubowski i Silvestro Caruso założyli firmę Seawind Ocean Technology BV w Holandii. W 2015 roku firma Seawind Ocean Technology podpisała umowę odkupu wszystkich aktywów Condor Wind Energy Ltd, w tym przede wszystkim całej własności technologicznej i intelektualnej. W 2017 roku wszyscy udziałowcy Gamma Ventures, Inc zostali udziałowcami Seawind Ocean Technology Holding BV
W 2019 roku w Wielkiej Brytanii utworzono Seawind Ocean Technology Ltd w celu stworzenia brytyjskiego podmiotu prawnego w celu wspierania rozwijającego się przemysłu morskiej energii wiatrowej na wodach Wielkiej Brytanii.
W grudniu 2019 r. dwułopatowe pływające turbiny wiatrowe Seawind o mocy 6,2 MW i 12,2 MW otrzymują od DNV GL status „kwalifikacji technologicznej” . DNV GL zgodziło się na przyspieszony harmonogram, którego wynikiem będzie certyfikacja typu A dla turbiny wiatrowej Seawind o mocy 6,2 MW w 2025 r. i turbiny Seawind o mocy 12,2 MW w 2026 r.
Morskie turbiny wiatrowe Seawind Ocean Technology
Morski wiatr 6-126
Turbina wiatrowa Seawind 6-126 to lekka morska dwułopatowa konfiguracja pod wiatr z piastą balansującą i aktywną kontrolą odchylenia. Jego gondola jest wzmocniona krokwiami, podobnie jak kadłub statku, i jest połączona z centralnym okrągłym lądowiskiem dla helikopterów, na którym mogą pomieścić duże dwusilnikowe śmigłowce. Piasta wahacza Seawind z dwoma ostrzami, która sztywno łączy dwie łopaty z elastyczną strukturą o ograniczonej możliwości obracania, zapewnia stabilność i zmniejsza ogólne zmęczenie systemu.
Chwiejny zawias Seawind wprowadza dodatkowy stopień swobody do obracającego się wirnika (łopat i piasty). Ten stopień swobody, oddzielający wirnik od układu napędowego, znacznie zmniejsza cykliczne obciążenia aerodynamiczne przenoszone przez wirnik na układ napędowy i znacznie zmniejsza moment obrotowy niezbędny do odchylenia gondoli wokół osi wieży. Dlatego konstrukcja turbiny Seawind może wyeliminować wszystkie mechanizmy kontroli nachylenia łopat dzięki systemowi kontroli mocy odchylenia.
Rynki docelowe dla Seawind 6-126 obejmują regiony podatne na huragany i odległe wyspy.
Morski wiatr 12-225
Turbina wiatrowa Seawind 12-225 to lekka, morska, dwułopatowa konfiguracja wiatrowa z piastą balansującą i aktywną kontrolą odchylenia, która ma masę głowicy turbiny o 203 tony mniejszą niż jej najbliższy porównywalny konkurent. Przetwornice mocy, transformatory SN i rozdzielnice dla morskich turbin wiatrowych Seawind 6-126 i Seawind 12-225 są umieszczone wewnątrz zintegrowanej podstawy konstrukcji wsporczej poniżej poziomu wody. Taka konstrukcja zapewnia dostępność usług, pasywne chłodzenie wodą morską, zmniejsza ryzyko związane z energoelektroniką związane z wibracjami i zmniejsza masę gondoli. Siostrzane modele morskiej turbiny wiatrowej Seawind 12-225 i Seawind 6-126 zostały opracowane z myślą o ponad 25-letniej żywotności.
Dwułopatowa morska turbina wiatrowa Seawind z chybotliwym zawiasem została zaprojektowana tak, aby przetrwać huragan. W przypadku ekstremalnych prędkości wiatru dwułopatowy wirnik Seawind można ustawić poziomo z łopatami ustawionymi zgodnie z kierunkiem wiatru. Ta konfiguracja, z elastycznością zapewnianą przez elastyczny zawias, skutecznie zmniejsza obciążenie wiatrem łopat i innych elementów. W ekstremalnych warunkach wiatrowych obciążenia są tylko nieznacznie większe niż maksymalne obciążenia podczas normalnej pracy.
Rynki docelowe dla Seawind 12-225 obejmują projekty związane z silnym wiatrem w Europie i Stanach Zjednoczonych .
Specyfikacje morskiej turbiny wiatrowej
| Nazwa turbiny | Moc znamionowa (MW) | Średnica wirnika (m) | Prędkość wirnika (obr./min)(*) | Prędkość końcówki (m/s) | Głębokość wody (m) | Robocza prędkość wiatru | Odporność na cyklon | Przewidywane wprowadzenie na rynek |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Morski wiatr 6-126 | 6.2 | 126 | 20.8 | 137 | Powyżej 50 | 3,5 – 25 m/s (12,5 – 90 km/h) | do 70 m/s (250 km/h) w porywach do 90 m/s (325 km/h) | 2024 |
| Morski wiatr 12-225 | 12.2 | 225 | 11.8 | 139 | Powyżej 50 | 3,5 – 25 m/s (12,5 – 90 km/h) | Do ustalenia | 2025 |
(*) Przy mocy znamionowej