ZBO bearings
ZBO bearings

Подшипники за лопатками: взгляд на рынок

Подшипники за лопатками: взгляд на рынок

By ZBO BEARING | 2024-10-24

В ветряной турбине среднего размера около 8000 деталей работают согласованно, преобразуя кинетическую энергию ветра в то, что мы ищем, — чистую электрическую энергию. Эти детали также включают в себя несколько десятков подшипников, которые делают преобразование плавным, эффективным и надежным. Три жилы ветряной турбины — главный вал, коробка передач и генератор — опираются на подшипники, которые равномерно распределяют нагрузки, сводя к минимуму трение и износ, необходимые для плавного вращения лопастей турбины и обеспечивая оптимальное производство энергии. Следовательно, можно с уверенностью предположить, что рынок ветроэнергетических подшипников будет подниматься по лестнице параллельно с ростом мощности ветровой энергетики по всему миру.

Оптимизация производительности: от ножей к коробке передач

Подшипники — это механические компоненты, используемые для уменьшения трения между движущимися частями, позволяя двум поверхностям катиться друг по другу, а не скользить. В ветряной турбине подшипники обеспечивают плавное вращение лопастей, систем поворота и коробок передач. Редукторы, которые переводят низкоскоростной главный вал на высокоскоростной вал генератора, являются наиболее часто используемым применением подшипников, составляющих около 56% общего рынка подшипников для ветроэнергетики. Главный вал, соединяющий лопатки турбины с коробкой передач, является еще одним важным применением, за которым следуют электрические генераторы, преобразующие механическую энергию в электричество. Другие приложения, такие как Yaw и Pitch, составляют небольшую часть рынка.

рынок ветроэнергетических подшипников

Учитывая суровые условия работы, такие как переменная скорость ветра, колебания температуры и высокие нагрузки, отрасль вкладывает много ресурсов в то, чтобы в ветряных турбинах находили свое место только высоконадежные подшипники. В сентябре 2024 года Морской центр возобновляемых источников энергии Линдо (LORC) объявил, что фундамент для их нового испытательного стенда для основных подшипников (в гавани Оденсе, Дания) заложен и, как сообщается, объект будет введен в эксплуатацию к 2025 году. Общий объем инвестиций, необходимых для строительства объекта, составит около 43 миллионов долларов США, из которых почти 10 миллионов долларов США предоставлены программой GreenLab правительства Дании. Этот объект позволит производителям тестировать подшипники главного вала, используемые в ветряных турбинах мощностью 25 МВт, отдельно, а не как часть полной трансмиссии.

Какие типы подшипников используются?

Роликоподшипники и поворотные подшипники являются основными подшипниками, используемыми в ветряных турбинах. Роликоподшипник — это тип подшипника, в котором для уменьшения трения вместо шариков используются различные типы роликов (например, цилиндрические, конические и сферические). Сферические роликоподшипники и цилиндрические подшипники в сочетании с коническими подшипниками используются в таких деталях, как коробки передач, главные валы и генераторы, поскольку они могут выдерживать большие осевые нагрузки, чем другие типы подшипников. Поворотный подшипник представляет собой комбинацию наружного и внутреннего колец, каждое из которых имеет зубчатый механизм. В ветряных турбинах для отклонения от курса и лопастей используются поворотные подшипники. Что касается типа материала, металлические подшипники занимают около 85% рынка (в основном стальные из-за их прочности и высокой устойчивости к поверхностной коррозии).при этом неметаллические и гибридные материалы составляют оставшиеся 15%.

Рост мощности ветроэнергетики: благо для подшипников

Правительства во всем мире стремятся достичь амбициозных климатических целей. Например, Китай обещает увеличить мощность возобновляемых источников энергии до 1200 гигаватт, что почти вдвое превышает существующую мощность, к 2030 году, согласно 14-му пятилетнему плану Китая по возобновляемым источникам энергии. Аналогичным образом, согласно отчету Европейской комиссии, Европейский Союз намерен к 2050 году увеличить общую мощность ветровой энергии до 430 гигаватт. Интересно, что новая мощность, установленная мировой ветроэнергетикой, достигла рекордных 117 гигаватт (ГВт) в 2023 году, что на 50% больше, чем в 2022 году.

Помимо целей устойчивого развития, доказано, что ветровая энергия дешевле, чем традиционное производство энергии на основе ископаемого топлива. Например, несубсидируемая нормированная стоимость энергии с использованием угля в США составляет 68-166 долларов США, тогда как стоимость энергии ветра на суше составляет всего 24-75 долларов США. На технологическом фронте размеры ветряных турбин растут. Например, по данным Управления энергоэффективности и возобновляемых источников энергии, в США в период с 2013 по 2023 год высота ступицы увеличилась примерно на 29%, а диаметр ротора — примерно на 40%. Промышленность пошла по этому пути, поскольку больший диаметр ротора позволяет турбине охватить большую площадь, улавливать больше ветра и обеспечивать более высокую выходную эффективность. В результате этого, наряду с другими технологическими достижениями, средняя мощность недавно установленных ветряных турбин в США составила 3,4 мегаватт.колоссальный рост на 375% с 1998-99 годов. Более того, в период с 2010 по 2022 год в среднем по миру стоимость береговой ветровой энергии снизилась на 68%, а морской — на 59%.

Такое сочетание климатических целей и экономической эффективности приводит к увеличению инвестиций и расширению глобальных мощностей ветроэнергетики и оказывается основным драйвером роста, поскольку напрямую повышает спрос на компоненты ветряных турбин, включая подшипники.

Настоящее и будущее:

В последние годы на мировом рынке ветроэнергетических подшипников наблюдается продолжающийся рост. В результате объем рынка достиг 1,85 миллиарда долларов США в 2023 году и, по прогнозам, достигнет 1,98 миллиарда долларов США в 2024 году. В региональном плане на рынке доминирует Азиатско-Тихоокеанский регион, возглавляемый такими странами, как Китай, Япония и Индия. Вторым по величине регионом является Европа, возглавляемая такими странами, как Германия, Испания и Великобритания. Северная Америка занимает третье место во главе с США, тогда как остальной мир занимает оставшуюся долю рынка.


Do you have
any question? Call

+8618840983873