풍력 에너지는 깨끗하고 지속 가능한 전력 믹스의 중요한 부분입니다. 사람들이 풍력 발전소에서 볼 수 있는 천천히 회전하는 풍력 터빈 블레이드는 주로 손으로 만들어지며, 저렴한 노동력으로 인해 이 제조 산업의 대부분이 미국 외부에 유지되었습니다.
미국 에너지부는 자동화를 통해서만 이 중요한 미국 산업이 강화되고 유지될 수 있으며 비용 효율적인 생산이 달성되고 미국에서 풍력 에너지의 적용이 확대될 수 있다고 믿습니다.
미국 에너지부(DOE)는 최근 퍼듀대학교(미국 인디애나주 웨스트 라파예트) 복합재 제조 시뮬레이션 센터 N(CMSC)과 업계 파트너인 Themwood Co., Ltd.(일리노이주 델)에 2,849만 달러를 지원한다고 발표했습니다. 미국), TPI Composites Co., Ltd.(미국 애리조나주 스코츠데일), Dassault Svstèmes(매사추세츠주 월섬) 미국) DimensionalInnovations(미국 캔자스주 오버랜드 파크) 및 Techmer PM(미국 테네시주 클린턴)이 자금을 제공합니다.
3D 프린팅 기술은 이전에도 풍력 터빈 타워 제조 공정에 사용되었습니다. 항공기 엔진 및 가스 터빈 부품의 3D 프린팅에 대한 풍부한 경험을 바탕으로 GE와 파트너는 지난해부터 풍력 터빈 타워 제조에 3D 프린팅과 고성능 콘크리트를 사용하기 시작했습니다. 계산에 따르면 5MW 풍력 터빈을 80m 높이에서 160m 높이로 올리면 풍력 발전소 운영자는 발전량을 최소 30% 늘릴 수 있습니다.
복합 재료는 가변 단면적 및 블레이드의 큰 곡률 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 탄소 섬유 강화 복합 재료는 대형 블레이드의 선택 재료가 되었으며, 이로 인해 풍력 터빈 블레이드는 세계 최대의 복합 모노머 구성 요소가 되었습니다. 블레이드 구조 설계가 확정되면 재료 선택이 완료되지만 최신 블레이드 설계 개념은 재료를 전면에 배치하고 공기 역학 및 구조를 갖춘 다목적 통합 혁신을 형성하여 최적화를 위한 최적의 발전량, 부하 및 비용을 찾는 것입니다. 블레이드와 주 엔진의 일치.
현재 8.0 MW 이하의 블레이드 설계는 주로 유리섬유 기반 소재 시스템이며, 12MW 이상의 해양 블레이드는 설계 시 탄소섬유 메인빔 적용을 고려해야 한다.
