風力タービンの計量技術ソリューションにより、コスト効率の良い設置計画とダウンタイム削減を実現

過去数年間、風力エネルギー開発においては、2つの大きな傾向が見られました。

  • 風力発電設備の陸上から海上への移行
  • エネルギー発生効率を大幅に改善するために、海上風力タービンの大型化

これらの開発には、風力タービンの要素部品を高い信頼性で計量することが不可欠です。精密計量は、構造サポート部品の総合重量およびコスト効率のよい物流プロセスを決定するための前提条件です。ローターブレードやギアなどの重要部品の正確な計量と最適化により、コストのかかるダウンタイムを防ぐことができます。

HBMは計量技術ソリューションを以下のアプリケーションに提供

  • 風力タービン構造体の計量ワンストップサービス

  • ローターブレードの重量計測

  • 歯車(ギア)の重量計測

風力タービン構造体の計量ワンストップサービス

風力タービンの建設担当者がよく直面する大きな問題は、構造体部品の全体重量を決定し、物流における遅延を最小限に抑えてコストを大幅に削減することです。大きなコスト要因であるクレーンや輸送船などのロジスティックスは、設置前に計画的に配備する必要があります。しかし、構造体を構成する部品は、製造公差のために重量が大幅に変動する可能性があり、各部品の公称値を積算して重量を求めることができません。

HBMは、海上風力タービンを計量するワンストップサービスを提供しており、センサ1台あたり最大5MNの容量を持つ標準圧縮力センサC18 を使用しています。この力センサは優れた再現性をもっており、ISO 376:201に準拠したClass 0.5のDAkkS校正証明書の発行が可能です(オプション)。あるいは、非常にコンパクトなタイプの 力センサC6A を使用することもできます。これは2 MNまでの圧縮力を計量できます。このセンサは厳しい環境での使用に適しており、メンテナンスフリーで設置が困難な場所にも使用できます。この計量サービスは現地で提供されており、非常に短時間で実行可能です。さらに、HBMのサービスチームは計量した結果から得られる総合重量の計算の再確認をしています。

HBMはここ15年間にわたり風力発電プロジェクトに深く関わっており、約20の大規模プロジェクトの主要パートナーとなっています。ドイツで初のオフショア・ウィンドファーム(大規模洋上風力発電所)であるAlpha Ventusは、ジャケット構造の風力タービン6基と三脚構造の風力タービン6基で構成されています。HBMはAlpha Ventus推進機構のFINO・RAVE研究の主要参加メンバーです。この研究が、ドイツ初の本格的な海上風力発電所への道を切り開きました。

 

指示構造体の死荷重について知っていますか?

The HBM Services:HBMのサービス:

  • ロードセルあたり最大5MNの負荷容量の標準圧縮力センサ
  • ISO376準拠のDKD校正証明書:クラス0.5
  • 優れた繰り返し精度を保証

お客様のメリット: 

  • 風力タービンの迅速な「現場」計量サービス
  • お客様の計算を二重チェック
  • 設置前に輸送船を適切に配備:工期の遅延を最小限に抑えコスト削減

ローターブレードの重量計測でバランスを確保

風車タービンのローターに不均衡があると、ローターブレードの回転時に偏心が生じます。この不均衡を補正しないと、個々の構成部品に不均一な負荷がかかり接合部などが緩む可能性があります。ローターブレード自体もバランスが取れていなければならず、すべてが同じ重量でなければなりません。目標重量に達していない場合は、重量を追加または除去する必要があります。ソフトウェアにより、この平衡状態を計算できます。

ローターブレードの正確な重量計測をするためには、非常に正確なロードセルをローターブレードの根元および先端に取り付ける必要があります。これには非常に精密なロードセルが必要です。計測プロセスには最大2時間かかるので、極端に低いクリープ特性のロードセルが必要になります。ビーム型ロードセルZ7Aは、特に堅牢な設計になっており、この用途に適しています。その仕様は精度クラスC3、すなわちOIML R60規格の目量1/3000です。ロードセルZ7Aは亜鉛メッキ鋼製で保護等級IP68になっています。さらに、EN45501準拠のEMC要件に適合した、低い設置高さになっています。最大容量は500 kg ~ 10 tです。

ギアボックスの主要部品であるギアの計量

風力タービンが故障すると、特に海上アプリケーションでは、ほとんどの場合ギアボックス全体を交換する必要があります。このため停止時間が数週間にも及び、修理コストが高くなります。ギアボックスの主要部品であるギアの品質は、ギアボックス全体の寿命を左右するので、ギアを正確に製造することが重要になります。ギアの重量も、生産品質を決定するための重要なパラメータと考えられています。支持構造体の計量と同様に、互いに120度の角度で配置された3台のロードセルを使用する3点方式でギア重量をはかり、精密アンプで合計重量を計算します。

HBMの計量技術ソリューションの特長

  • スト効率に優れたロジスティック・サポート

  • 要素部品の最適化

  • ダウンタイム削減

  • より長いサービス寿命

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