潮汐涡轮机：更好的镇流器答案？

由Ralitsa Peycheva • 26 一月 2018

由于严重的气候变化和大气中二氧化碳含量高所造成的所有自然灾害，替代能源，特别是海洋可再生能源近来变得非常流行。风和太阳具有很高的能量潜力，但其结果仍然是不可预测的，因此不可靠和昂贵。反对这种海洋力量是基于自然规律，如潮退潮流，可以进行规划和控制。这也是许多大的甚至不是那么大的经济体开始投资于小型和大型项目的原因，赞助了潮汐涡轮机配置的设计，制造和安装。因此潮汐涡轮已成为未来海洋可再生能源发展的关键要素。

潮汐涡轮及其安装挑战

大多数潮汐涡轮机具有相同的主要部件：叶片，发电机，轮毂和基础。结构差异取决于需要达到的性能水平和海床表面。

不断发展和保持设计师和制造商的头脑忙碌的部分是潮汐涡轮机的基础 。设备连接的方式至关重要，因为强电流可能是非常积极的环境。钻孔桩或单桩的现有解决方案相当昂贵，因为它们需要海底地质和水深分析，复杂的设计，额外的安装机械以及由于腐蚀，疲劳裂纹和水泥而频繁维护。

基于重力的基础最终可以被认为是更好的解决方案，因为它们不会穿透海底。然而，需要仔细考虑倾覆的时刻，如果压载物是由混凝土制成的，则足迹会不可逆转地损坏海床。此外，混凝土制造基于重力的基础需要大量的支撑结构，导致高昂的材料和物流成本。

很少使用吸力桶锚和系泊浮动结构，更适合深水。还有几个混合项目作为重力桩和夹克 - 单桩混合体和三脚架结构。

即使所有提到的基础在配置和组成部分方面明显不同，它们都具有以下共同的缺点：

考虑到这一切，海洋可再生能源部门一直在寻找更好的材料来设计和制造更好的潮汐涡轮机的基础。

灰铸铁镇流器可能是答案

灰铸铁潮汐涡轮镇流器保证了基础的稳定性，因此对整个结构的性能至关重要。它由回收钢制成，不会因为积极的碳评估而损害环境。此外，铸铁比混凝土密度高四至五倍，与混凝土相比，使其在更小的空间和体积下达到目标重量，使安装更为简单。

灰铸铁潮汐涡轮镇流器通常有三种可能的设计方案，以便轻松适应重力底座的特定技术：作为镇流器加强焊接的圆柱形底座;作为带有中心桩的焊接底座，不带模板制造，可以在岸上或离岸一体化;作为一个钢筋混凝土基地。

该解决方案代表了将设备固定到海床上的新技术，由于其简单而坚固的设计，不需要深入的地质分析和频繁的维护。它不会刺穿海底，一旦移除，不会影响表面。

由灰铸铁制成的潮汐涡轮压载标志着海洋技术发展的重要里程碑。

案例研究：Sabella

法国Sabella公司开发了一种新型潮汐涡轮机，其创新的重力式基础，仅用铸铁压载物固定在海床上;没有渗透。镇流器的制造商是FMGC - 欧洲铸铁配重的领导者。新的解决方案已经在布列塔尼Ushant附近的Fromveur通道水域进行了测试和应用。 FMGC在焊接的重力基础上加入了圆柱腿，在机舱内有10公吨的铸铁压载物，在支撑腿上共有180公吨。使用铸铁能够使涡轮机支撑结构的体积和重量减小三倍。与钻孔的单桩基础相比，重力三脚架基础更便宜，安装所需的时间和精力更少。压载装置在岸上连接到设备后，起重机将涡轮机放置在所需的地方。这种配置不适合操作人员，可以用重型机器在恶劣的地点“掉落”。

三脚架结构消除了标准的混凝土重力基础的影响，有利于更好的横向稳定性，刚度和环保安装。

压载物和精加工涂层的原材料选择导致部件的尽可能好的机械特性，这使得故障和因此维护的风险最小化。事实证明，灰铸铁对任何可能的冲击都具有最强的抵抗力，并且由于腐蚀或任何其他涂层损坏，根本不存在可能需要额外维护的部件。

在设计阶段，计算了任何最终的附加问题（波浪载荷，波浪压力或波浪影响区域）。

灰铸铁的好处

灰铸铁在MRE领域的主要优势可概括如下：

由灰铸铁制成的潮汐涡轮压载水是一种创新的解决方案，将在未来几年中为更好的海洋技术做出巨大的贡献。以最佳的方式利用潮汐能来提供清洁能源未来是所有工业密码玩家的主要关注点。整个行业不断发展，不断寻求更好的产品。

作者

Ralitsa Peycheva是Farinia 集团的技术内容经理，他对锻造和铸造技术，最新机械和工具感兴趣;好奇新的制造方法;尊重高品质的工程。