पवन ऊर्जा उद्योग में हाइब्रिड टावरों और फ्लेक्सिबल टावरों के बीच क्या अंतर हैं?

मुख्य अवधारणाओं का संक्षिप्त विवरण

गूढ़ अध्ययन

1. कंक्रीट हाइब्रिड टावर (हाइब्रिड टावर)

हाइब्रिड टावर "प्रबलित कंक्रीट + स्टील" की एक संयुक्त संरचना है। आमतौर पर, इसका निचला लगभग 2/3 भाग प्रबलित कंक्रीट से बना होता है (प्री-कास्ट सेगमेंट या स्लिप-फॉर्मिंग तकनीकों का उपयोग करके), जबकि ऊपरी भाग एक पारंपरिक स्टील टावर होता है जो नैसेल से जुड़ा होता है।

यह अनुनाद की समस्या को कैसे हल करता है:
टरबाइन के घूर्णन से दो मुख्य उत्तेजना आवृत्तियाँ उत्पन्न होती हैं:1पी(रोटर गति) और3पी(टावर की छाया जैसे प्रभावों से रोटर की गति 3 गुना बढ़ जाती है)। हाइब्रिड टावर का भारी द्रव्यमान और कठोरता इसे एक अलग ही स्थिति में रखती है।ऊपर दी गई पहली प्राकृतिक आवृत्ति3पी आवृत्तिसामान्य परिचालन के दौरान (अर्थात, "स्टिफ/स्टिफ-स्टिफ" क्षेत्र में)। यह सुनिश्चित करता है कि टरबाइन की परिचालन सीमा टावर के मूलभूत अनुनाद को उत्तेजित न करे, जिससे नियंत्रण प्रणाली से कम जटिल क्षतिपूर्ति की आवश्यकता होती है।

फायदे/नुकसान के पीछे का तर्क:

लाभ: स्थिरता:इसकी "कठोरता" का अर्थ है हवा में न्यूनतम कंपन, जिससे स्थिर संचालन, कम यांत्रिक टूट-फूट और इसके डिजाइन जीवनकाल में कम रखरखाव की आवश्यकता होती है।

हानि: वजन:कंक्रीट के खंडों के परिवहन के लिए विशेष वाहनों की आवश्यकता होती है और इसके लिए सड़क और पुल की चौड़ाई, भार वहन क्षमता और मोड़ने की क्षमता पर अत्यधिक दबाव पड़ता है। पहाड़ी क्षेत्रों में यह अक्सर अव्यवहार्य होता है। अत्यधिक भार के कारण बड़े और मजबूत नींव की आवश्यकता होती है, जिससे सिविल इंजीनियरिंग की लागत और समय बढ़ जाता है।

2. लचीले स्टील टावर (फ्लेक्स टावर / सॉफ्ट टावर)

फ्लेक्स टावर पूरी तरह से स्टील के बने होते हैं, लेकिन इन्हें पारंपरिक रिजिड स्टील टावरों के विपरीत सिद्धांत के साथ डिजाइन किया जाता है। इन्हें जानबूझकर इस प्रकार बनाया जाता है।लचीलाहल्की और पतली दीवार सामग्री का उपयोग करना।

यह अनुनाद की समस्या को कैसे हल करता है:
एक फ्लेक्स टॉवर कापहली प्राकृतिक आवृत्ति को इससे नीचे रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है।टरबाइन का1P आवृत्ति(अर्थात, "सॉफ्ट/सॉफ्ट-सॉफ्ट" क्षेत्र में)। इसका अर्थ है कि टरबाइन के रोटर की गति को इससे अधिक होना चाहिए।के माध्यम सेस्टार्टअप और शटडाउन के दौरान यह अनुनाद बिंदु। इसे प्रबंधित करने के लिए,यह उन्नत टरबाइन नियंत्रण प्रणाली पर अत्यधिक निर्भर करता है।नियंत्रक को सामान्य संचालन के दौरान अनुनाद गति से तेजी से आगे बढ़ना चाहिए और सक्रिय अवमंदन एल्गोरिदम का उपयोग करना चाहिए। ये एल्गोरिदम टावर की आगे-पीछे की गति का सक्रिय रूप से प्रतिकार करने और कंपन के प्रवर्धन को रोकने के लिए जनरेटर टॉर्क और ब्लेड पिच को लगातार समायोजित करते हैं।

फायदे/नुकसान के पीछे का तर्क:

लाभ: हल्का:कम वजन होने से सामग्री की बचत होती है, जिससे लागत में काफी लाभ मिलता है, खासकर बहुत ऊंचे टावरों के लिए। इसके अलावा, खंडित परिवहन अधिक लचीला होता है।

विपक्ष: नियंत्रण निर्भरता:इसकी सुरक्षा नियंत्रण प्रणाली की सटीकता और विश्वसनीयता पर आधारित है। खराब एल्गोरिदम या सेंसर की खराबी अनियंत्रित अनुनाद का कारण बन सकती है। इसके अलावा, तेज हवाओं में टावर का ऊपरी भाग एक मीटर से अधिक हिल सकता है, जिससे कुछ मौसम स्थितियों में रखरखाव कार्य बाधित हो सकता है और नैकेल में मौजूद कर्मियों को असुविधा हो सकती है।

सारांश और चयन

हाइब्रिड और फ्लेक्सिबल टावर के बीच चुनाव करना एक जटिल प्रक्रिया है।तकनीकी-आर्थिक निर्णयपर आधारितविशिष्ट परियोजना शर्तें:

हाइब्रिड टावर का चयन तब करें जब:समतल भूभाग में स्थित, जहां परिवहन की अच्छी व्यवस्था है और कंक्रीट कारखानों के निकट स्थित है; जहां परियोजना की प्राथमिकताएं उच्च विश्वसनीयता को प्राथमिकता देती हैं और स्थिर प्रदर्शन के लिए उच्च परिवहन और नींव लागत का भुगतान करने को तैयार हैं।

फ्लेक्सिबल टावर का चुनाव तब करें जब:बहुत अधिक हब ऊंचाई (>140 मीटर) के लिए, चुनौतीपूर्ण परिवहन रसद वाले क्षेत्रों (पहाड़ों) में, या जहां मिट्टी की स्थिति कम आदर्श है (छोटे नींव की अनुमति देते हुए) में, ऊर्जा की न्यूनतम समतुल्य लागत (एलसीओई) को लक्षित करना।

वर्तमान में, लागत और लॉजिस्टिक्स संबंधी लाभों के कारण, 160 मीटर से अधिक ऊँचाई वाले टावरों के बाज़ार में लचीले टावरों का दबदबा है। हाइब्रिड टावर विशिष्ट बाज़ारों (जैसे मध्य/दक्षिण-पूर्वी चीन के मैदानी क्षेत्र) और अनुप्रयोगों में प्रतिस्पर्धी बने हुए हैं। दोनों प्रौद्योगिकियाँ विकसित हो रही हैं, हाइब्रिड टावरों में हल्के प्री-स्ट्रेस्ड मॉड्यूलर डिज़ाइन विकसित हो रहे हैं और लचीले टावर अधिक परिष्कृत और विश्वसनीय नियंत्रण रणनीतियों का उपयोग कर रहे हैं।