風力エネルギーは、クリーンで持続可能な電力構成の重要な部分です。風力発電所で人々が目にする、ゆっくりと回転する風力タービンのブレードは主に手作業で作られており、低コストの労働力により、この製造業のほとんどは米国外に留められています。
米国エネルギー省は、自動化を通じてのみ、この重要な米国産業を強化および維持し、コスト効率の高い生産を実現し、米国における風力エネルギーの利用を拡大できると考えています。
米国エネルギー省 (DOE) は最近、パデュー大学 (米国インディアナ州ウェストラファイエット) の複合製造シミュレーション センター N (CMSC) とその業界パートナーである Themwood Co., Ltd. (デル、イリノイ州) に 2,849 万ドルを助成すると発表しました。米国)、TPI Composites Co., Ltd. (米国アリゾナ州スコッツデール)、Dassault Svstèmes (ウォルサム、米国マサチューセッツ州）DimensionalInnovations（米国カンザス州オーバーランドパーク）およびTechmer PM（米国テネシー州クリントン）が資金を提供します。
3D プリンティング技術はこれまでにも風力タービンタワーの製造プロセスで使用されてきました。航空機エンジンやガスタービン部品の3Dプリンティングにおける豊富な経験に基づいて、GEとそのパートナーは昨年、3Dプリンティングと高性能コンクリートを使用して風力タービンタワーを製造する試みを開始した。計算によると、5MW 風力タービンを高さ 80 メートルから 160 メートルまで上げることにより、風力発電所の運営者は発電量を少なくとも 30% 増加させることができます。
複合材料は、ブレードの可変断面と大きな曲率の要件を満たすことができます。炭素繊維強化複合材料は大型ブレードのオプション材料となっており、風力タービンブレードは世界最大の複合モノマー部品となっています。材料の選択は翼の構造設計が確定することで完了しますが、最新の翼の設計コンセプトは、材料を前面に押し出し、空力と構造の多目的統合イノベーションを形成し、最適な発電量、負荷、コストを見つけて最適化することです。ブレードとメインエンジンのマッチング。
現在、8.0 MW 未満のブレードの設計は主にガラス繊維ベースの材料システムであり、12 MW を超えるオフショアブレードの設計では炭素繊維メインビームの適用を考慮する必要があります。
