Höhe ist Macht, wenn es um Türme von Windkraftanlagen geht. Je größer sie sind, desto mehr Energie können sie nutzen. Der Transport massiver Turmkomponenten zu ihren Installationsorten ist logistisch anspruchsvoll und kostspielig, aber GE Renewable Energy hat eine Lösung: 3-D-Druck der Basis des Betonturms vor Ort, wodurch hohe Windkraftanlagen einfacher zu bauen, effizienter und mit geringerem Transportaufwand sind Kosten.
Am 21. April nahm Alejandro Moreno, stellvertretender stellvertretender EERE-Sekretär für erneuerbare Energien, an der Konferenz teil Zeremonie zum Durchschneiden des Bandes für einen neuen 3-D-Drucker in einer GE-Forschungseinrichtung in Bergen, NY, wo Experten den 3-D-Druck von Beton optimieren und den additiven Fertigungsprozess industrialisieren werden. EEREs Das Wind Energy Technologies Office hat GE Renewable Energy ausgezeichnet 5 Millionen US-Dollar im Jahr 2020, um die 3-D-Drucktechnologie voranzutreiben.
Mehr Türme, mehr Leistung
Dieses Projekt könnte die Tür zu mehr Windkraftanlagen im ganzen Land öffnen und die Ausweitung der Windenergie ermöglichen, was für das Erreichen der Dekarbonisierungsziele der Biden-Regierung von entscheidender Bedeutung ist. Heute liefert Windenergie etwa 9 % der gesamten Stromerzeugung in den USA, mit einer installierte Leistung von mehr als 120 Gigawattaber mit diesen höheren Türmen, die auf Winde mit höherer Geschwindigkeit zugreifen können, können wir die kostengünstige Windenergie in Regionen wie dem Nordosten und Südosten der Vereinigten Staaten erheblich erweitern.
Beim Bau eines höheren Turms muss der Sockel, auf dem er steht, in das Turbinenfundament integriert werden. Der bedruckbare Sockel und andere stapelbare Abschnitte von GE können Höhen von über 20 Metern erreichen, was dazu beiträgt, die Höhe des Hubs auf über 140 Meter zu erhöhen doppelt so hoch wie vor 20 Jahren. (Die Nabe hält die Blätter an Ort und Stelle und verbindet die Blätter mit der Hauptwelle
Klimafreundliche Kostenersparnis
Die Installation höherer Windtürme ist wirtschaftlich sinnvoll, da höhere Türme, die mehr Wind einfangen, die Kosten für jede Installation senken, die Gesamtenergiekosten senken und zu niedrigeren Stromkosten für die Verbraucher führen. Drucken vor Ort löst das Problem, riesige Türme an Orte zu transportieren, die keinen Zugang zu Eisenbahnen oder Straßen haben, die große Lastwagen transportieren können, und es bietet das Potenzial, mehr Windenergie an mehr Orten zu gewinnen. Wind ist in vielen Teilen der Vereinigten Staaten mit etwa 2–3 Cent pro Kilowattstunde bereits kostenmäßig wettbewerbsfähig, aber das Energieministerium plant, die Kosten für Windenergie bis 2030 zu halbieren.
Mit der neuen Forschungseinrichtung arbeitet GE Renewable Energy daran, Turmkomponenten und additive Fertigungsverfahren nachhaltiger zu gestalten. In den kommenden Jahren hofft das Unternehmen, die Menge an kohlenstoffintensivem Beton und Bewehrungsstäben, die zum Bau von Turmfundamenten verwendet werden, um 15 % bis 30 % zu reduzieren. Allein die Zementproduktion macht 7 % der weltweiten CO2-Emissionen aus, was für einen einzelnen Verursacher ein enormer Anteil ist. Und es ist von Natur aus schwer zu dekarbonisieren, daher ist alles, was wir tun können, um unseren Betonverbrauch zu reduzieren, unglaublich wichtig. Die Forscher der Einrichtung arbeiten auch daran, die Verwendung von recycelten Windturbinenflügeln als Rohstoffinput für den Zusatzbeton zu perfektionieren, mit dem Ziel, eine Zusatzbetonrezeptur zu verfolgen, die vollständig recycelbar ist und die Kohlenstoffemissionen weiter reduziert.
Breitere Vorteile
Durch den 3D-Druck von Beton an der Installation kann die Höhe der Turmabschnitte für verschiedene Installationen und Standorte angepasst werden. Und in den Windparks, die diese Technologie nutzen, werden neue Arbeitsplätze für den Bau der Windtürme geschaffen.
Forschung und technologische Fortschritte könnten die Windenergie in den Vereinigten Staaten erschließen und erweitern und mehr Amerikanern Zugang zu sauberer Energie verschaffen. Fertigungstechniken wie 3-D-Druck, die die Installation vereinfachen und die Transportkosten senken, können dazu beitragen.
Erfahren Sie mehr über den Zustand der landgestützten Windindustrie, indem Sie die lesen Windmarktbericht 2021.
Mit freundlicher Genehmigung von Büro für Energieeffizienz & Erneuerbare Energien.
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