General Electric (GE) совместно с компаниями COBOD и LafargeHolcim разрабатывает 3D технологию создания опор для размещения ветрогенераторов.

Проект предусматривает сооружение оснований переменного сечения для ветряных турбин непосредственно на месте. Ожидается, что высота конструкции из металлических и бетонных элементов сможет достигать 80 в высоту. По мнению экспертров, такой подход – это шаг к следующему поколению ветряных электростанций. Использование технологии 3D-печати бетона для создания массивных оснований непосредственно на месте позволит в будущем создавать гибридные конструкции из металла и бетона высотой от 150 до 200 метров. Для чего это нужно? Расположенные на такой высоте турбины, во-первых, будут работать в условиях сильного ветра, а, во-вторых, их можно оборудовать более крупными лопастями.

В результате, если ветряная турбина мощностью 5 МВт на высоте 80 метров вырабатывает 15,1 ГВтч в год, то такая же турбина на высоте 160 метров будет генерировать 20,2 ГВтч. То есть объем выработки электоэнергии только за счет увеличения высоты опоры возрастает на треть.

Однако в настоящее время существует ряд ограничений, которые затрудняют сооружение таких высоких опор. Одно из них связано с необходимостью обустройства широкого массивного основания. При этом железобетонные элементы больших габаритов очень трудно, а иногда и невозможно транспортировать автомобильным или железнодорожным транспортом к месту сборки. Предполагается, что разработанная в рамках проекта технология 3D-печати позволит сооружать такие основания прямо на месте. Одновременно сократятся затраты на транспорт и материалы, необходимые для установки ветряных турбин. Гораздо проще привезти на место строительства 3D-принтер, чем массивное бетонное основание.

Ветрогененратор

Современные ветрогенераторы

Технология, как ожидается, ускорит переход к возобновляемой энергии ветра на новых рынках. Компания GE является одним из ведущих мировых производителей ветряных турбин и поэтому заинтересована во внедрении новой технологии в практику. Другой участник проекта – компания COBOD длительное время занимается проектами в сфере строительной 3D-печати

Что касается практических результатов, то еще в октябре 2019 года удалось успешно напечатать 10-метровый пьедестал башни в Копенгагене (Дания). Следующий шаг – создание 20-метровой секции, далее – работы по возведению 80-метровой опоры.

В ближайшие несколько лет планируется доработать готовый к производству 3D-принтер, и подготовить спектр материалов для использования в 3D-печати. GE планирует начать практическое использование технологии к 2023 году. Это может сделать ее первой компанией, которая выедет на рынок ветряные турбины с бетонными основаниями, напечатанными на 3D-принтере.

Источник Engineering