風力タービンは「風車」のように回転し、風を電気に変換しますが、実は非常に「繊細」です。強風、部品の老朽化、雷雨、大雨などによって問題が発生する可能性があります。統計によると、世界の風力発電所は機器の故障により年間47億ドルの損失を出しています。これらの「巨人」を安定的に稼働させるにはどうすればよいでしょうか?今日は、その鍵となるコツを分かりやすく解説します。
1、設計する際は、本質的に「ハードコア」で、極限のテストに耐えなければなりません
風力タービンの安全を確保するには、家を建てて基礎を築くのと同じように、生まれたときから適切な材料を選び、応力を正確に計算することが重要です。
1. ブレードとタワー: 丈夫で風で飛ばされないもの。
ブレードはカーボンファイバー(グラスファイバーより軽くて硬い)で作られており、レベル12の台風にも壊れることなく耐えることができます。
風力タービンの「背骨」となるタワーは、風の力を正確に計算し、50年に一度の強風にも耐えられるなど、十分な安全余裕をもって設計する必要があります。
2. 雷と電気からの保護: 雷雨の際には「感電」しないでください。
ブレードの先端には避雷針が取り付けられており、落雷時には電流が直接地面に導かれ、内部の部品を保護します。
漏電やショートを防ぎ、火災を防ぐために、ケーブルやモーターには絶縁材を巻く必要があります。
3. 主要部品:予備セットを用意しておけば、壊れた場合でも緊急救助に使えます!
ブレード角度調整(ピッチ系)用に油圧装置が3組設置されており、1組が故障した場合、他の2組は暴走防止のための緊急ピッチ格納に使用できる。
風力タービンのステアリング(ヨーシステム)はデュアルモーターを採用し、トルクを2倍にし、強風時でも風向に対して安定した姿勢を保ちます。
2、実行時間:毎日の「身体検査」+問題が発生する前に防止するためのインテリジェント監視
ファンは毎日稼働するため、部品は摩耗します。定期的な点検が必要であり、「ブラックテクノロジー」を活用して綿密に監視する必要があります。
1. 毎日データをチェックする:振動と温度は明確に区別できる
ギアボックスと発電機に聴診器のような振動センサーを設置し、異常音があった場合にすぐに警報を鳴らします。
赤外線カメラで温度マップを撮ると、過熱(ケーブル接合部の緩みなど)を一目で簡単に検出できます。
2. 定期的な「健康管理」:オイル交換、ネジの締め付け、摩耗のチェック
ギアボックスオイルは3~5年ごとに交換する必要があります。オイル内に金属粒子が多すぎる場合は、部品が「劣化」していることを示しており、事前に修理する必要があります。
定期的にネジやベアリングを点検し、必要に応じて締め直し、必要に応じて交換し、壊れても後悔しないようにしましょう。
3. ドローン検査:塔に登る必要はなく、飛び回るだけで問題が分かります
ドローンを使ってブレードの写真を撮影し、AIが亀裂や落雷を自動で特定するため、人間が登るよりも速く安全です。
塔の表面の錆やひび割れも鮮明に撮影でき、腐食を防ぐために事前に塗装を施す必要があります。
3、台風、氷結、落雷などの異常気象にはどのように対処すればよいですか?
風力タービンにとって最も恐れられるのは「自然災害」ですが、事前の準備で損失を最小限に抑えることができます!
1.台風が近づいている場合:事前にプロペラを格納して速度を落とします
天気予報で台風が近づいている場合は、すぐに羽根を「フェザリング」(鳥が翼を収納するような状態)に調整して風の抵抗を減らし、倒されるのを防ぎます。
2.ブレードの氷結:加熱して氷を取り除き、重量が標準を超えないようにします
北部では冬に葉が凍ることがあります。厚い氷の層で葉が潰れるのを防ぐため、電熱線を設置するか、凍結防止剤を散布してください。
3. 雷雨の天候:雷保護システムは信頼できるものでなければならない
避雷針とアース線を毎年点検し、落雷時に電流がスムーズに地面に流れ込み、内部回路が焼損しないことを確認してください。
要約: 安全な操作=優れた設計+頻繁な検査+緊急対応スキル
風力タービンの安全性を確保するには、高品質の材料を使用し、十分な冗長性を備えた設計が必要です。また、データを監視し、定期的にメンテナンスを実施しながら、常に安定した運転を行う必要があります。極端な気象条件下においても、プロペラを事前に停止し、落雷や氷による損傷を防ぐなど、パニックに陥らないようにする必要があります。
このようにして、「風車」は安定して長時間回転することができ、クリーンエネルギーにさらに貢献します。