풍력 터빈은 전 세계가 순제로(Net Zero)로 전환하는 데 핵심적인 구성 요소입니다.안전하고 효율적인 작동을 보장하는 센서 기술을 살펴보겠습니다.
풍력 터빈의 기대 수명은 25년이며, 센서는 터빈의 기대 수명을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다.풍속, 진동, 온도 등을 측정함으로써 이 작은 장치는 풍력 터빈이 안전하고 효율적으로 작동하도록 보장합니다.
풍력 터빈은 또한 경제적으로 실행 가능해야 합니다.그렇지 않으면, 그 사용은 다른 형태의 청정 에너지나 심지어 화석 연료 에너지를 사용하는 것보다 덜 실용적인 것으로 간주될 것입니다.센서는 풍력 발전소 운영자가 최대 전력 생산을 달성하는 데 사용할 수 있는 성능 데이터를 제공할 수 있습니다.
풍력 터빈의 가장 기본적인 센서 기술은 바람, 진동, 변위, 온도 및 물리적 스트레스를 감지합니다.다음 센서는 기준 조건을 설정하고 조건이 기준에서 크게 벗어나는 경우를 감지하는 데 도움이 됩니다.
풍속과 방향을 결정하는 능력은 풍력 발전 단지와 개별 터빈의 성능을 평가하는 데 매우 중요합니다.다양한 풍향풍속계를 평가할 때 서비스 수명, 신뢰성, 기능성 및 내구성이 주요 기준입니다.
대부분의 최신 풍향풍속계는 기계식이거나 초음파식입니다.기계식 풍속계는 회전하는 컵과 날개를 사용하여 속도와 방향을 결정합니다.초음파 센서는 센서 장치의 한쪽에서 반대쪽의 수신기로 초음파 펄스를 보냅니다.풍속과 풍향은 수신된 신호를 측정하여 결정됩니다.
많은 운영자는 재보정이 필요하지 않기 때문에 초음파 풍향풍속계를 선호합니다.이를 통해 유지 관리가 어려운 곳에 배치할 수 있습니다.
진동과 움직임을 감지하는 것은 풍력 터빈의 무결성과 성능을 모니터링하는 데 중요합니다.가속도계는 일반적으로 베어링 및 회전 부품 내의 진동을 모니터링하는 데 사용됩니다.LiDAR 센서는 종종 타워 진동을 모니터링하고 시간 경과에 따른 움직임을 추적하는 데 사용됩니다.
일부 환경에서는 터빈 동력을 전달하는 데 사용되는 구리 부품이 다량의 열을 발생시켜 위험한 화상을 일으킬 수 있습니다.온도 센서는 과열되기 쉬운 전도성 부품을 모니터링하고 자동 또는 수동 문제 해결 조치를 통해 손상을 방지할 수 있습니다.
풍력 터빈은 마찰을 방지하도록 설계, 제조 및 윤활 처리됩니다.마찰을 방지하는 가장 중요한 영역 중 하나는 구동 샤프트 주변입니다. 이는 주로 샤프트와 관련 베어링 사이에 중요한 거리를 유지함으로써 달성됩니다.
와전류 센서는 종종 "베어링 간격"을 모니터링하는 데 사용됩니다.간극이 감소하면 윤활이 감소하여 효율이 감소하고 터빈이 손상될 수 있습니다.와전류 센서는 물체와 기준점 사이의 거리를 결정합니다.유체, 압력 및 온도를 견딜 수 있어 열악한 환경에서 베어링 간격을 모니터링하는 데 이상적입니다.
데이터 수집 및 분석은 일상적인 운영과 장기 계획에 매우 중요합니다.센서를 최신 클라우드 인프라에 연결하면 풍력 발전 단지 데이터에 대한 액세스와 높은 수준의 제어가 가능해집니다.최신 분석은 최근 운영 데이터와 기록 데이터를 결합하여 귀중한 통찰력을 제공하고 자동화된 성능 경고를 생성할 수 있습니다.
센서 기술의 최근 혁신은 효율성 향상, 비용 절감 및 지속 가능성 향상을 약속합니다.이러한 발전은 인공 지능, 프로세스 자동화, 디지털 트윈 및 지능형 모니터링과 관련이 있습니다.
다른 많은 프로세스와 마찬가지로 인공 지능은 센서 데이터 처리를 크게 가속화하여 더 많은 정보를 제공하고 효율성을 향상하며 비용을 절감했습니다.AI의 특성상 시간이 지남에 따라 더 많은 정보를 제공한다는 의미입니다.프로세스 자동화는 센서 데이터, 자동화된 처리, 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러를 사용하여 피치, 전력 출력 등을 자동으로 조정합니다.많은 스타트업에서는 기술을 더 쉽게 사용할 수 있도록 이러한 프로세스를 자동화하기 위해 클라우드 컴퓨팅을 추가하고 있습니다.풍력 터빈 센서 데이터의 새로운 추세는 프로세스 관련 문제를 넘어 확장됩니다.풍력 터빈에서 수집된 데이터는 이제 터빈과 기타 풍력 발전소 구성 요소의 디지털 트윈을 생성하는 데 사용되고 있습니다.디지털 트윈을 사용하여 시뮬레이션을 생성하고 의사 결정 프로세스를 지원할 수 있습니다.이 기술은 풍력 발전소 계획, 터빈 설계, 법의학, 지속 가능성 등에서 매우 중요합니다.이는 연구원, 제조업체 및 서비스 기술자에게 특히 유용합니다.
게시 시간: 2024년 3월 26일