先进再制造技术有望彻底改变风力涡轮机维修并减少行业的碳足迹
2025-06-20 The Manufacturer可再生能源零部件有限公司(Renewable Parts Limited,简称RPL)、SSE可再生能源公司与苏格兰国家制造研究所(NMIS)的联合研究证实,通过再制造陆上风力涡轮机关键部件,可显著减少废弃物、降低碳排放并延长部件使用寿命。该技术突破或将重塑风电行业维修体系。

通过使用先进的增材制造、分析和检测技术,团队成功修复了风力涡轮机偏航齿轮箱中受损的齿轮轴。偏航齿轮箱是确保涡轮机始终面向风向以最大化能源捕获的关键部件。齿轮轴故障通常会导致部件更换,导致多达42公斤的钢材被废弃,并使涡轮机离线。
初步试验表明,经过机械加工和无损检测后,再制造的部件能够达到原始规格,每个再制造部件可节省高达84公斤二氧化碳当量的排放。
RPL现在正准备验证这些部件,并将其与新轴进行比较,为实际现场试验做准备。在齿轮轴的成功基础上,团队还计划探索使用类似先进制造技术再制造其他关键风力涡轮机部件的可能性。
从长远来看,目标是在英国各地的风电场广泛使用再制造的齿轮轴,有望节省数千吨钢材浪费并显著降低碳排放。目前英国运营中的陆上风电装机容量约为15.7吉瓦,大规模采用再制造齿轮轴的潜在影响是巨大的。
可再生能源零部件公司的产品开发工程师瑞安·麦卡伊格(Ryan McCuaig)表示:“再制造可能会彻底改变风能行业的可持续性,并显著提高我们翻新产品组合中钢材的再循环比例。我们很久以前就有了这个想法,但缺乏专业的设施和专业知识来推进它。与NMIS和SSE可再生能源的合作使我们能够证明这些关键部件不需要被扔进垃圾场——它们可以被赋予第二次生命。”
该项目是“重制格拉斯哥”(ReMake Glasgow)计划的一部分,这是一个循环制造倡议,旨在支持该地区的公司采用再制造和翻新技术,专注于在能源、航空航天和交通领域推进循环创新。其目标是在当前英国不到2%的产品被设计为可重复使用的情况下,与生产新部件相比,将二氧化碳排放量减少高达99%。
NMIS数字工厂的高级“重制”主题负责人安德烈亚斯·赖默(Andreas Reimer)表示:“如果我们要减少我们制造和使用的产品对环境的影响,同时创造新的经济和商业模式机会——特别是在可再生能源等高完整性领域,那么修复和再制造必须成为主流。与可再生能源零部件的合作是一个很好的例子,展示了我们如何将创新、专业知识和行业需求结合起来,开发新的循环解决方案,同时支持本地供应链。”
“如果在整个行业推广,再制造不仅可以防止大量钢材浪费,还可以通过减少从海外进口替换部件的需求,大幅减少与运输里程相关的排放。本地制造部件还将创造就业机会,并帮助英国保留专业制造技能。”
该项目部分由英国创新加速器计划资助,该计划由英国创新署(Innovate UK)代表英国研究与创新机构领导。随着为期一年的延期现已启动,“重制格拉斯哥”将继续支持制造商采用循环实践并推动可持续增长。
去年,NMIS还与斯特拉斯克莱德大学、埃克塞特大学和谢菲尔德大学联合启动了价值550万英镑的“重制价值保留中心”(ReMake Value Retention Centre,简称RVRC)。RVRC采用多学科方法推进循环创新,从先进修复技术到新商业模式,帮助制造商大规模延长产品寿命并减少排放。