風力発電容量が世界規模で拡大するにつれ、ギアボックスの信頼性を確保することが不可欠になっています。音響イメージングは強力な早期警告ソリューションを提供し、オペレーターは問題が深刻化する前に検出して、タービンを効率的に稼働させることができます。

あらゆる政府にとって、エネルギーの調達には、物流、財務、環境への配慮を超えて、地政学的要因を含む複雑な決定が伴います。これらすべての要素が世界中の風力タービンの急速な拡大に影響を与えてきましたが、環境と地政学的な懸念は、それらの大幅な成長を推進するうえで特に重要でした。

世界の風力発電の台頭

2023年、世界の風力発電業界は過去最高の117ギガワットの新規容量を導入し、前年比で50%増加しました。この急増により、世界の風力発電容量は1,000ギガワット以上になりました。中国が新設を主導し、米国、ドイツ、インドが続きました。風力タービンの大部分は陸上にあり、残りの7%は洋上にあります。しかし、洋上タービンの分野はより速い成長を遂げており、より多くの国がこの新技術の開発と投資を進めるにつれて、将来的にはさらに重要な役割を果たすと期待されています。

将来を見据えると、風力エネルギーセクターは成長軌道を継続し、世界風力エネルギー評議会によると、年平均成長率（CAGR）は8.8%になると予想されています。より強く、より一貫した風が得られる洋上風力発電容量は、2030年*までに現在のレベルから10倍に成長すると予想され、このセクターの驚異的な成長を実証しています。

タービンメンテナンスの課題

通常、風を捉える性質上、風力タービンは、遠隔地などアクセスしにくい場所に設置されます。洋上風力発電所は、建設と保守の両方の面で明らかに物流上の課題をもたらしますが、陸上タービンでさえ、風の捕捉が最大化される遠隔の山岳地帯に設置されると、保守作業員にとって大きな課題となることがよくあります。

タービン内部のメンテナンスの物流面でも課題となることがあります。ギアボックスを収容するナセルには、移動するスペースが非常に限られたタワーを通ってアクセスする必要があります。重い部品や潤滑油をナセルに搬入するのは難しいことがよくあります。このため、主要なナセルコンポーネントの耐久性と信頼性を高める対策は、風力発電所のオペレーターにとって非常に価値があります。

風力タービンの重要なコンポーネントの1つはギアボックスです。ブレードシャフトから発電機までの回転速度を上げ、トルクを下げて速度を上げる役割を担っています。多くの設計では、シャフトからの速度を上げるうえでこれらのシステムが効率的であることから、遊星ギアボックスシステムが採用されています。多数のヘリカルギアと複数のベアリングを備えたこれらのギアボックスは、構造が非常に複雑で高価です。交換部品の入手に伴う物流上の課題はしばしば困難であるため、故障はコンポーネント交換の面でもタービンのダウンタイムの面でも、非常に高額になる可能性があります。このような理由から、重要なコンポーネントの積極的な状態監視が不可欠です。潜在的な問題を早期に検知することで、オペレーターは問題がエスカレートする前に対処でき、コストのかかるダウンタイムを削減し、タービンの寿命を延ばすことができます。

効果的な早期警告システムとしての音響イメージング

Flirは、ベアリングが故障の初期兆候を示しているときに発生する異常音を検出できる、一連の高度な音響イメージングカメラを導入しました。これらのハンドヘルドカメラは目立たず、かなり離れた場所から音を拾うことができるため、オペレーターの安全を守り、運用を停止することなく検査を可能にします。Flir Si2-Seriesは、音を捉える12MPカメラを搭載しており、信号は5インチの1280 × 750高解像度カラースクリーンに表示され、明確で簡潔なリアルタイム結果を提供します。

これらの軽量かつ最先端のデバイスは、予防保守のための早期警告システムを提供するように設計されています。ベアリングやギアボックスシステムの異常を検出することは、多くの用途の1つにすぎません。また、圧縮空気またはガスシステムの漏れを特定し、電気システムの部分放電を検出して、大幅なコスト削減だけでなく、潜在的に危険な環境での健康と安全も確保します。

Flirの音響カメラ製品の詳細については、お近くの代理店またはFlir販売代理店にお問い合わせください。

出典：KPグループ