Herstellungskosten und Logistik sind zwei Herausforderungen bei der schnellen Integration von mehr erneuerbarer Energie in das US-Energiesystem. Dies gilt insbesondere für große landgestützte Windkraftanlagen, aber das in Colorado ansässige Unternehmen Keystone Tower Systems verändert die Art und Weise, wie Windkraftanlagen hergestellt, transportiert und installiert werden können.
Größere landgestützte Windkraftanlagen nutzen und erzeugen mehr Energie als kleinere, da sie in größerer Höhe auf schnellere Windgeschwindigkeiten zugreifen können. Größere Windkraftanlagen sind jedoch schwieriger zu bauen und erfordern mehr Stahl zum Bauen. Sie sind auch schwierig und kostspielig von der Produktionsstätte zum Windpark zu transportieren, da der Turm oft zu groß ist, um unter Autobahnüberführungen oder über Brücken zu passen.
Mit mehr als 7 Millionen US-Dollar vom US-Energieministerium (DOE) hat Keystone Tower Systems eine Lösung entwickelt: eine Spiralschweißtechnik, die der Stahlrohrindustrie entlehnt ist, um einige der größten Turbinentürme auf dem Markt zu bauen. Beim Spiralschweißen wird der zur Herstellung des Turms verwendete Stahl zu einem Zylinder gerollt; Diese Türme sind im Wesentlichen aus meterbreiten Stahlplatten gebaut.
Die Technik erfordert nur eine Maschine zum Bau eines Turmabschnitts und kann Türme herstellen, die bis zu doppelt so hoch und zehnmal schneller sind als herkömmliche Türme. Diese Türme werden mit weniger Stahl hergestellt und könnten daher auch günstiger sein als herkömmliche Türme. Sie können sogar vor Ort im Windpark hergestellt werden, wodurch Transportprobleme entfallen.
Sehen Sie sich dieses Video an, um das Spiralschweißen in Aktion zu sehen.
Der Mitbegründer und CEO von Keystone, Eric Smith, ein Experte für Maschinendesign und die Windindustrie, und seine 75 Mitarbeiter bauen Keystones ersten spiralgeschweißten Turm für eine 2,98-Megawatt-GE-Windkraftanlage. Die Installation soll noch in diesem Jahr beginnen. Dies wird der erste spiralgeschweißte Windturm im kommerziellen Einsatz sein, der einen bedeutenden Fortschritt bei der Überwindung der wichtigsten Hindernisse darstellt, um erschwingliche Windenergie an mehr Standorte in den Vereinigten Staaten zu bringen.
Bevor das Keystone-Team auch nur davon träumen konnte, hohe Türme für Windkraftanlagen zu bauen, bewarb es sich erfolgreich um eine Finanzierung durch das Small Business Innovation Research Program. Von 2012 bis 2019 erhielten sie 3,7 Millionen US-Dollar, um den Herstellungsprozess zu entwickeln und das Potenzial des Unternehmens für eine kostengünstige Expansion aufzuzeigen.
Dann, im Jahr 2019, vergab das Wind Energy Technologies Office von DOE Keystone 5 Millionen US-Dollar für die Demonstration seines 160 Meter hohen, spiralgeschweißten Windkraftanlagenturms. Keystone arbeitete mit Herstellern von Windkraftanlagen zusammen, um einen einbaufertigen Turm im kommerziellen Maßstab zu entwerfen.
Smith sagt, es sei nicht einfach, ein kleines Unternehmen in der Windindustrie zu sein: „Es gibt keine Möglichkeit, wettbewerbsfähig zu sein, es sei denn, Ihr Unternehmen ist sehr groß, daher ist es schwierig, bei Null anzufangen, weshalb die Unterstützung von DOE von wesentlicher Bedeutung war.“
Keystone Tower Systems ist nur ein Beispiel dafür, wie wichtig es ist, innovative kleine Unternehmen zu finanzieren, während die Nation zu einer sauberen Energiewirtschaft übergeht.
Artikel mit freundlicher Genehmigung der Energie.gov.
Schätzen Sie die Originalität von CleanTechnica? Erwägen Sie, Mitglied, Unterstützer, Techniker oder Botschafter von CleanTechnica zu werden – oder Gönner auf Patreon.