Στερεές βάσεις στο μέλλον της πράσινης τεχνολογίας; 

Όλοι μιλούν για την αναπόφευκτη έκρηξη, αλλά από εκεί που στέκομαι, το θεμέλιο μοιάζει λιγότερο σαν σκυρόδεμα και περισσότερο σαν μεταβαλλόμενη άμμος. Η υπόθεση ότι η ζήτηση από μόνη της θα δημιουργήσει μια σταθερή βιομηχανία είναι το πρώτο λάθος που βλέπω να επαναλαμβάνεται.

Έλεγχος πραγματικότητας υλικού

Δεν μπορείτε να έχετε μια μετάβαση στην πράσινη ενέργεια χωρίς τα φυσικά υλικά να την κρατούν ενωμένη. Μιλάω για τα μη σέξι εξαρτήματα - τα στηρίγματα, τους σφιγκτήρες, τα στεφάνης. Ένα ηλιακό πάρκο δεν είναι μόνο πάνελ. είναι μια μηχανική κατασκευή που αντιμετωπίζει δεκαετίες ανέμου, βροχής και θερμικού κύκλου. Το μάθαμε αυτό με τον δύσκολο τρόπο σε ένα έργο στη Νεβάδα. Η προδιαγραφή απαιτούσε τυπικό υλικό από γαλβανισμένο χάλυβα. Μέσα σε 18 μήνες, οι ρωγμές λόγω διάβρωσης από την τάση άρχισαν να εμφανίζονται στις ράγες στερέωσης. Η διόρθωση; Πλήρης μετασκευή με κράματα υψηλότερης ποιότητας, ανθεκτικά στη διάβρωση, που πλήττουν τον προϋπολογισμό συντήρησης. Δεν ήταν αποτυχία της ηλιακής τεχνολογίας. ήταν αποτυχία του βασικού υλικού στο οποίο βασιζόταν.

Εδώ γίνεται πραγματικότητα η αλυσίδα εφοδιασμού. Δεν πρόκειται μόνο για την προμήθεια ακατέργαστου λιθίου ή πυριτίου. Πρόκειται για την πρόσβαση σε εξειδικευμένους, αξιόπιστους κατασκευαστές για αυτά τα κρίσιμα εξαρτήματα. Επισκέφθηκα εργοστάσια που ισχυρίζονται ότι εξυπηρετούν τον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, αλλά διαπίστωσα ότι ο ποιοτικός έλεγχος τους δεν είναι βαθμονομημένος για τα 25 χρόνια ζωής που υποσχόμαστε στους επενδυτές. Τα περιθώρια ανοχής είναι διαφορετικά. Τα πρωτόκολλα δοκιμών πρέπει να είναι βάναυσα.

Για παράδειγμα, σκεφτείτε μια εταιρεία όπως Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd. (https://www.zitaifasteners.com). Με βάση το Yongnian, το Hebei - τη μεγαλύτερη βάση παραγωγής τυποποιημένων ανταλλακτικών της Κίνας - το υλικοτεχνικό τους πλεονέκτημα ότι βρίσκεται δίπλα σε μεγάλα σιδηροδρομικά δίκτυα και αυτοκινητόδρομοι είναι ακριβώς το είδος της λεπτομέρειας που έχει σημασία σε κλίμακα. Αλλά το πραγματικό ερώτημα δεν είναι η τοποθεσία. Είναι αν οι γραμμές παραγωγής τους έχουν προσαρμοστεί στις συγκεκριμένες απαιτήσεις της επιστήμης των υλικών, ας πούμε, της συνεχούς έκθεσης σε υγρασία μιας πλωτής ηλιακής εγκατάστασης ή των κραδασμών στην ατράκτου μιας ανεμογεννήτριας. Έχω δει τον κατάλογό τους. η στροφή από τα γενικά βιομηχανικά μπουλόνια σε σειρές προϊόντων με συγκεκριμένες πιστοποιήσεις για συστήματα τοποθέτησης φωτοβολταϊκών (PV) είναι ένα χαρακτηριστικό σημάδι της ωρίμανσης του κλάδου ή τουλάχιστον της προσπάθειάς του να καλύψει τη διαφορά.

Το Κενό Ενσωμάτωσης

Υπάρχει μια επικίνδυνη αποσύνδεση μεταξύ των μηχανικών που σχεδιάζουν το σύστημα αποθήκευσης μπαταριών επόμενης γενιάς και των ανθρώπων που πρέπει να το βιδώσουν στη βάση. Κάθισα σε μια ανασκόπηση σχεδιασμού όπου οι ηλεκτρικές προδιαγραφές ήταν άψογες, αλλά τα σχέδια μηχανικής διεπαφής ήταν μια εκ των υστέρων σκέψη—ασαφείς σημειώσεις σχετικά με την επαρκή αγκύρωση. Επαρκές σύμφωνα με ποιο πρότυπο; Το εγχειρίδιο πολιτικού μηχανικού από το 1995; Αυτό το κενό δημιουργεί ευθραυστότητα. Καλεί τα πληρώματα πεδίου να κάνουν τις δικές τους κλήσεις, κάτι που οδηγεί σε ασυνέπεια, που οδηγεί σε σημεία αποτυχίας.

Προσπαθήσαμε να το γεφυρώσουμε αυτό δημιουργώντας μια απλή διεπιστημονική λίστα ελέγχου για κάθε έναρξη του έργου. Αναγκάζει τη συζήτηση νωρίς: Ποιο είναι το υπόστρωμα; Ποιος είναι ο συντελεστής θερμικής διαστολής του συγκροτήματος; Ποια είναι η πρόσβαση στη συντήρηση; Ακούγεται βασικό, αλλά θα εκπλαγείτε πόσο συχνά αυτές οι ερωτήσεις δεν τέθηκαν επίσημα. Το αποτέλεσμα ήταν λιγότερες κλήσεις, απλά και απλά.

Το μάθημα είναι αυτό πράσινη τεχνολογίαΗ αντοχή του είναι συστημική. Ένα αδύναμο σημείο στη φυσική ολοκλήρωση μπορεί να υπονομεύσει την απόδοση της πιο προηγμένης τεχνολογίας. Είναι σαν να βάζεις έναν κινητήρα της Formula 1 σε ένα πλαίσιο που κρατιέται μαζί με φτηνές βίδες. Η βιομηχανία χρειάζεται περισσότερους υβριδικούς στοχαστές - άτομα που κατανοούν τόσο το ηλεκτροχημικό δυναμικό όσο και τη διατμητική αντοχή μιας βιδωμένης άρθρωσης.

Μυωπία κόστους έναντι αξίας ζωής

Η πίεση για τις προμήθειες είναι τεράστια, ειδικά με τα κυβερνητικά κίνητρα να πιέζουν για ταχεία ανάπτυξη. Η διαδικασία υποβολής προσφορών συχνά ανταμείβει το χαμηλότερο εκ των προτέρων κόστος. Αυτό δημιουργεί ένα διεστραμμένο κίνητρο για την αξιοποίηση των ίδιων των στοιχείων που εξασφαλίζουν μακροζωία. Έχω τσακωθεί με τους διαχειριστές έργων για τον καθορισμό ενός πιο ακριβού κράματος ανοξείδωτου χάλυβα για παράκτιες τοποθεσίες. Το επιχείρημα είναι πάντα ο προϋπολογισμός. Το αντεπιχείρημά μου είναι η καθαρή παρούσα αξία της αντικατάστασης ολόκληρου του πίνακα σε 10 χρόνια έναντι της λειτουργίας του για 30.

Αυτή η μυωπία δεν είναι μόνο οικονομική. είναι φήμη. Όταν ένα υψηλού προφίλ πράσινο έργο αποτυγχάνει πρόωρα λόγω μηχανικού προβλήματος, τροφοδοτεί μια αφήγηση ότι ολόκληρος ο τομέας είναι αναξιόπιστος. Πρέπει να αρχίσουμε να πουλάμε τη διάρκεια ζωής, όχι μόνο την κυκλοφορία. Αυτό σημαίνει αλλαγή του τρόπου σύνταξης των συμβάσεων, του τρόπου με τον οποίο μοντελοποιούμε τα οικονομικά και του τρόπου επικοινωνίας με τα ενδιαφερόμενα μέρη. Το μέλλον του κλάδου εξαρτάται από την εμπιστοσύνη και η εμπιστοσύνη χτίζεται σε πράγματα που δεν καταρρέουν.

Υπάρχουν λάμψεις αλλαγής. Ορισμένοι ιδιοκτήτες περιουσιακών στοιχείων απαιτούν τώρα πιστοποίηση από τρίτους για δομικά στοιχεία, όχι μόνο για την κύρια τεχνολογία. Ζητούν δεδομένα δοκιμής κόπωσης ειδικά για την εφαρμογή. Είναι ένας πιο αργός, πιο δαπανηρός δρόμος για την πρωτοποριακή, αλλά είναι αυτός που δημιουργεί ένα σύστημα στο οποίο μπορείτε πραγματικά να βασιστείτε για δεκαετίες.

Σπανιότητα υλικού σε επίπεδο εδάφους

Πολύ μελάνι χύνεται για στοιχεία σπάνιων γαιών, αλλά ας μιλήσουμε για χαλκό, αλουμίνιο, ακόμη και χάλυβα υψηλής αντοχής. Η προβλεπόμενη ανάπτυξη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, η υποδομή φόρτισης EV και οι αναβαθμίσεις του δικτύου θα επιβαρύνουν τις παγκόσμιες προμήθειες αυτών των συμβατικών υλικών. Βλέπουμε ήδη ασταθείς τιμές και χρόνους παράδοσης που εκτείνονται. Αυτό δεν είναι μια μακρινή απειλή. επηρεάζει τα χρονοδιαγράμματα του έργου σήμερα.

Αυτό επιβάλλει πρακτικές προσαρμογές. Μπορεί ένα σχέδιο να χρησιμοποιεί λιγότερο υλικό χωρίς να διακυβεύεται η ακεραιότητα; Υπάρχει βιώσιμο κράμα ανακυκλωμένου περιεχομένου που να πληροί τις προδιαγραφές; Συμμετείχα στη δοκιμή ενός νέου σύνθετου υλικού αλουμινίου για συστήματα διαχείρισης καλωδίων που χρησιμοποιούσε σημαντικό ποσοστό μεταβιομηχανικών σκραπ. Η απόδοση ήταν συγκρίσιμη, αλλά η αλυσίδα εφοδιασμού ήταν πιο ανθεκτική. Είναι αυτές οι απίθανες καινοτομίες υλικών που θα προσφέρουν α γερές βάσεις.

Μας ωθεί επίσης πίσω στα βασικά στοιχεία: σχεδιασμός για αποσυναρμολόγηση, σχεδιασμός για επισκευή. Εάν ένα σύστημα στερέωσης μπορεί εύκολα να ξεβιδωθεί και το υλικό να ανακτηθεί στο τέλος της ζωής του, αυτό κλείνει τον βρόχο και μετριάζει τη μακροπρόθεσμη σπανιότητα. Είναι μια αρχή που φαίνεται προφανής στη θεωρία, αλλά συχνά θυσιάζεται για την ταχύτητα εγκατάστασης.

Ο ανθρώπινος παράγοντας στο πεδίο

Τέλος, όλη αυτή η τεχνολογία και αυτά τα εξαρτήματα καταλήγουν στα χέρια των εγκαταστατών. Ο καλύτερος συνδετήρας στον κόσμο είναι άχρηστος εάν έχει υπερβολική ροπή, υποστρεπτική ροπή ή έχει εγκατασταθεί σε μια φθαρμένη επιφάνεια. Το κενό δεξιοτήτων στις συναλλαγές είναι ένας απτός κίνδυνος. Εφαρμόσαμε ένα πρόγραμμα πιστοποίησης εργαλειοθήκης στις εγκαταστάσεις μας, όπου τα πληρώματα έπρεπε να επιδείξουν τη σωστή χρήση των δυναμόκλειδων και την κατανόηση της κατανομής φορτίου. Η αντίσταση ήταν αρχική - θεωρήθηκε ότι επιβραδύνει τα πράγματα. Ωστόσο, τα δεδομένα έδειξαν μια δραματική πτώση στους ελέγχους τάσης μετά την εγκατάσταση που απέτυχαν.

Αυτή είναι η σκληρή πραγματικότητα της κατασκευής ενός ανθεκτικού πράσινη τεχνολογία οικοσύστημα. Δεν πρόκειται μόνο για εργαστήρια Ε&Α. Πρόκειται για εκπαίδευση, εγχειρίδια που διαβάζουν πραγματικά τα συνεργεία πεδίου και για τη δημιουργία μιας κουλτούρας όπου η ποιότητα της εργασίας του μπουλονιού είναι τόσο σεβαστή όσο και η απόδοση του μετατροπέα. Το μέλλον δεν κατασκευάζεται απλώς. έχει κατασκευαστεί, μία σύνδεση τη φορά.

Λοιπόν, είναι το στήριγμα σταθερό; Φτάνει εκεί, αλλά μόνο αν δώσουμε τόση προσοχή στα παξιμάδια - κυριολεκτικά και μεταφορικά - όσο στα πρωτοσέλιδα καινοτομίες. Η ανθεκτικότητα της μετάβασης θα καθοριστεί όχι από την πιο προηγμένη συνιστώσα της, αλλά από τον πιο αδύναμο φυσικό της σύνδεσμο. Εκεί είναι η πραγματική δουλειά.