随着全球风电装机容量的增长，确保齿轮箱的可靠性变得至关重要。声学成像提供了强大的早期预警解决方案，使运营商能够在问题升级之前发现故障，并保持涡轮机高效运行。

对任何政府而言，能源采购决策都十分复杂，不仅涉及物流、财务和环境因素，还涵盖地缘政治因素。尽管所有这些因素都影响了全球风力涡轮机的快速扩张，但环境和地缘政治方面的考量对其显著增长起到了尤为关键的推动作用。

全球风电的崛起

2023 年，全球风电行业新增装机容量达到创纪录的 117 吉瓦，较上一年增长 50%。这一激增使全球风电总装机容量超过 1,000 吉瓦。中国在新增装机容量方面处于领先地位，其次是美国、德国和印度。绝大多数风力涡轮机位于陆上，剩余的海上风电仅占 7%。然而，海上风电增长更快，随着越来越多的国家开发并投资这项新技术，预计其在未来将发挥更重要的作用。

展望未来，风电行业预计将保持增长势头；根据全球风能理事会的预测，风电行业的复合年均增长率将达到 8.8%。由于海上风力更强、更稳定，预计到 2030 年*，海上风电装机容量将从当前水平增长十倍，这充分体现了该行业惊人的增长速度。

涡轮机维护的挑战

风能获取的特性，决定了风力涡轮机通常位于偏远、难以到达的区域。海上风电场在建设和维护方面显然存在物流挑战，但即使是陆上涡轮机，当部署在能够最大程度获取风能的偏远山区时，也常常给维护人员带来切实挑战。

即使在涡轮机内部，维护作业也同样具有挑战性。容纳齿轮箱的机舱必须通过塔筒进入，内部可活动空间非常有限。将重型部件和润滑油搬运到机舱内通常很困难。因此，任何能够增强机舱关键部件耐用性和可靠性的措施，对风电场运营商来说都极具价值。

风力涡轮机的关键部件之一是齿轮箱。它负责将叶片轴的转速提高至发电机所需的转速，同时降低扭矩、提高转速。许多设计采用行星齿轮箱系统，因为这些系统在提高轴转速方面效率很高。这些齿轮箱包含一系列斜齿轮和多个轴承，结构精密，成本高昂。一旦发生故障，不仅更换部件费用高昂，而且由于备件运输困难，停机时间也会带来巨大损失。基于这些原因，对关键部件进行主动状态监测至关重要。如果及早发现潜在问题，运营商就能在问题恶化之前进行处理，从而减少代价高昂的停机时间，并延长涡轮机的使用寿命。

声学成像作为有效的早期预警系统

Flir 推出了一系列先进的声学成像相机，能够检测轴承出现早期故障迹象时发出的异常声音。这些手持式相机采用非侵入式设计，可在较远距离捕捉声音信号，在保障操作人员安全的同时，实现不停机检测。Flir Si2 系列配备 1200 万像素相机，可捕捉声音并将信号显示在 5 英寸、1280×750 的高清彩色屏幕上，提供清晰简明的实时结果。

这些轻量化的前沿设备专为预防性维护提供早期预警系统。轴承和齿轮箱系统的异常检测，只是其众多应用之一。它们还可以识别压缩空气或气体系统中的泄漏，并检测电气系统的局部放电，不仅可以显著降低成本，还能确保潜在危险环境中人员的健康和安全。

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*来源：KP 集团