T.1 ナセル

費用*

15MW の浮体式洋上風力タービンの場合、約 1,600万ドルです。

サプライヤー

アジア市場向け英国サプライヤー

固定具: Cooper & Turner
ポリマーソリューション: Nylacast

韓国のサプライヤー

ギアボックス: Hyosung
旋回リングベアリング: CS bearing、新羅精密
ヨーシステム: Woorim
ナセルカバーとスピナー: Gwangdong
補助システム、ファスナー、その他のコンポーネント: KPF、Younhap Fasteners

基本情報

15MW のタービンの一般的な寸法は、長さ 21～25m、幅 9～12m、輸送時の高さ 10～12m で、ハブを含む質量は 600～700t です。

ナセルの主要コンポーネントには、主軸ベアリング、ギアボックス (使用する場合)、発電機、ヨーベアリング、ヨーシステムが含まれます。

主軸ベアリングはローターを支え、ローターの荷重をナセル台板に伝達します。洋上風力タービンのベアリング配置の種類は複数あり、単一のベアリングが発電機とローターを支えるものもあります。もう 1 つの配置方法には、主軸の両端をベアリングで支えるものがあります。

ギアボックスを使用すると、4～8 r/min の速度のロータートルクが、中速ギアボックスの最大約 600 r/min の回転速度に変換されます。ギアボックスは風力タービンのドライブトレインの重要な部品であり、特に長期的な信頼性に重点が置かれています。

洋上風力タービンでは、従来の高速発電機を備えたギアボックスからの移行が進んでいます。たとえば、GE Renewable Energy と SGRE は、ギアボックスのないダイレクトドライブタービンを採用しています。従来型に代わって、大型で複雑な低速発電機を使用しています。Vestas は、ギアボックスと中速発電機を備えたタービンを採用しています。

発電機は機械的エネルギーを電気エネルギーに変換します。ほとんどの発電機は、励磁電力を必要としない永久磁石を使用しています。これにより、効率が高く、質量が低く、寸法が小さくなり、輸送および設置コストが削減されますが、レアアース合金の供給状況に依存します。

ヨーベアリングはナセルとタワーを接続し、運転中のヨーシステムがナセルを任意の風向に向けられるようにします。ヨーシステムは、運転中にローターとナセルを風の方向に向ける役割を担います。

その他のナセルのコンポーネントには以下が含まれます:

• ドライブトレインとナセルの残りのコンポーネントをサポートし、ローターからタワーに荷重を伝達する台板
• ローターからギアボックスにトルクを伝達する主軸。ダイレクトドライブ設計の場合は発電機にトルクを伝達する
• 外部から課せられた要件を満たすと同時に、風力タービンの寿命と収益創出を最適化するために、監視制御 (健全性モニタリングを含む) と有効電力および荷重制御を提供する制御システム
• 追加の健全性チェックと故障予測機能を提供する状態監視システム

システム全体のダイナミクスを高め、物流コストを最小限に抑えるため、ナセルの質量は可能な限り低く抑えられています。ナセルの質量を抑えるため、タービンの設計によっては、タワー基礎に変圧器とパワーエレクトロニクスの大部分を設置する場合があります。単位量あたり最も低いコストで疲労強度が得られるため、低品位材料ではなく中級鋼と球状黒鉛 (SG) 鋳鉄が使用されます。

出荷前、輸送および保管の準備が行われる前にナセルは機能試験を受けます。ナセルは通常パワーテイクオフ装置でも試験します。

洋上風力タービンの新しい設計では、保守性が非常に重視されます。優れた保守性は大型コンポーネントのモジュラー設計によって実現されており、これにより、ナセルクレーンを使用してより多くのサブコンポーネントを交換できます。なお、浮体式洋上風力発電 (FOW) に適した水深の海域では、ジャッキアップ船は使用できません。

ナセルには、高度なリモート監視、健全性チェック、制御機能が組み込まれています。

浮体式または着床式の洋上風力発電所向けに設計されたナセルには大きな違いはありません。タービンを浮体式での使用に適したものにするには、制御システムを調整する必要があります。

内容

• 台板
• 状態監視システム
• 制御システム
• ギアボックス
• 発電機
• 主軸ベアリング
• 主軸
• ナセル附帯システム
• ナセルカバー
• 小型エンジニアリング部品
• 構造物用固定具
• ヨーのベアリングとアクチュエータシステム