Твердая опора в будущем «зеленых» технологий? 

Все говорят о неизбежном взрыве, но с того места, где я стою, фундамент кажется не столько бетонным, сколько зыбучим песком. Предположение о том, что только спрос построит стабильную отрасль, является первой ошибкой, которую я вижу повторяющейся.

Проверка реальности оборудования

Вы не можете осуществить переход к зеленой энергии без физических факторов, удерживающих его вместе. Я говорю о непривлекательных компонентах — кронштейнах, зажимах, крепеж. Солнечная ферма — это не просто панели; это механическая конструкция, десятилетиями подвергающаяся воздействию ветра, дождя и температурных циклов. Мы узнали об этом на собственном горьком опыте, работая над проектом в Неваде. Спецификация предусматривала использование стандартной фурнитуры из оцинкованной стали. Через 18 месяцев на монтажных направляющих начало проявляться коррозионное растрескивание под напряжением. Исправление? Полная модернизация с использованием высококачественных, устойчивых к коррозии сплавов, что значительно увеличивает бюджет на техническое обслуживание. Это не был провал солнечной технологии; это был отказ основного оборудования, на которое он опирался.

Вот где цепочка поставок становится реальной. Речь идет не только о поиске сырого лития или кремния. Речь идет о доступе к специализированным и надежным производителям этих важнейших компонентов. Я посетил заводы, которые утверждают, что обслуживают сектор возобновляемых источников энергии, только чтобы обнаружить, что их контроль качества не рассчитан на 25-летний срок службы, который мы обещаем инвесторам. Границы допуска разные. Протоколы тестирования должны быть жестокими.

Например, рассмотрим такую ​​компанию, как Хандан Зитай Фастинер Производство Ко., ООО (https://www.zitaifasteners.com). Компания расположена в Юнняне, Хэбэй, крупнейшей в Китае базе по производству стандартных деталей. Их логистическое преимущество, заключающееся в близости к основным железнодорожным и автомобильным сетям, является именно той деталью, которая имеет значение в масштабе. Но настоящий вопрос не в местоположении; вопрос в том, адаптировались ли их производственные линии к конкретным требованиям материаловедения, например, к постоянному воздействию влаги плавучей солнечной установки или к вибрационным нагрузкам на гондоле ветряной турбины. Я видел их каталог; Переход от обычных промышленных болтов к линиям продуктов со специальными сертификатами для фотоэлектрических (PV) монтажных систем является ярким признаком зрелости отрасли или, по крайней мере, ее попытки догнать.

Интеграционный разрыв

Существует опасный разрыв между инженерами, проектирующими аккумуляторную систему хранения следующего поколения, и людьми, которые должны прикрепить ее к фундаменту. Я участвовал в обзоре конструкции, где электрические характеристики были безупречны, но чертежи механического интерфейса были второстепенными — расплывчатые примечания об адекватном креплении. Соответствует какому стандарту? Руководство инженера-строителя 1995 года? Этот разрыв создает хрупкость. Он предлагает полевым бригадам делать собственные звонки, что приводит к несогласованности, что приводит к сбоям.

Мы попытались решить эту проблему, создав простой междисциплинарный контрольный список для каждого запуска проекта. Это приводит к раннему разговору: каков субстрат? Каков коэффициент теплового расширения сборки? Какой доступ для обслуживания? Звучит банально, но вы будете удивлены, как часто эти вопросы не задавались официально. Результатом стало меньше обратных вызовов, все просто и понятно.

Урок в том, что зеленые технологиидолговечность носит системный характер. Слабое место в физической интеграции может подорвать эффективность самой передовой технологии. Это все равно что поместить двигатель Формулы-1 в шасси, скрепленное дешевыми винтами. Промышленности нужно больше гибридных мыслителей — людей, которые понимают как электрохимический потенциал, так и прочность болтового соединения на сдвиг.

Стоимость и пожизненная ценность Близорукость

Давление на закупки огромно, особенно с учетом государственных стимулов, способствующих быстрому развертыванию. В процессе торгов часто вознаграждается самая низкая первоначальная стоимость. Это создает извращенный стимул к оптимизации стоимости тех самых компонентов, которые обеспечивают долговечность. Я спорил с менеджерами проектов по поводу выбора более дорогого сплава нержавеющей стали для прибрежных объектов. Аргумент всегда бюджетный. Мой контраргумент — чистая приведенная стоимость замены всего массива за 10 лет по сравнению с его эксплуатацией в течение 30 лет.

Эта близорукость не только финансовая; это репутационный. Когда громкий «зеленый» проект преждевременно терпит неудачу из-за механической неисправности, это создает впечатление, что весь сектор ненадежен. Мы должны начать продавать всю жизнь, а не только запуск. Это означает изменение того, как мы пишем контракты, как моделируем финансы и как общаемся с заинтересованными сторонами. будущее Развитие отрасли зависит от доверия, а доверие строится на том, чтобы все не разваливалось.

Есть проблески перемен. Некоторые владельцы активов теперь требуют сторонней сертификации структурных компонентов, а не только основных технологий. Они запрашивают данные испытаний на усталость, специфичные для конкретного применения. Это более медленный и дорогостоящий путь к новаторству, но именно он создает систему, на которую можно рассчитывать десятилетиями.

Дефицит материалов на первом уровне

О редкоземельных элементах пролито много чернил, но поговорим о меди, алюминии и даже о высокопрочной стали. Прогнозируемое внедрение возобновляемых источников энергии, инфраструктуры зарядки электромобилей и модернизация энергосетей осложнит глобальные поставки этих традиционных материалов. Мы уже наблюдаем нестабильность цен и увеличение сроков выполнения заказов. Это не далекая угроза; сегодня это влияет на сроки реализации проекта.

Это требует практической адаптации. Может ли конструкция использовать меньше материала без ущерба для целостности? Существует ли жизнеспособный сплав из переработанных материалов, соответствующий спецификациям? Я участвовал в тестировании нового алюминиевого композита для систем прокладки кабелей, в которых использовался значительный процент постиндустриального лома. Производительность была сопоставимой, но цепочка поставок была более устойчивой. Именно эти непривлекательные материальные инновации обеспечат прочная основа.

Это также возвращает нас к основам: конструкция для разборки, конструкция для ремонта. Если монтажную систему можно легко отвинтить, а материал восстановить по окончании срока службы, это замыкает цикл и уменьшает долгосрочную нехватку. Этот принцип в теории кажется очевидным, но часто им жертвуют ради скорости установки.

Человеческий фактор на местах

Наконец, все эти технологии и компоненты попадают в руки установщиков. Самый лучший крепеж в мире бесполезен, если он затянут слишком сильно, недостаточно или установлен на поврежденной поверхности. Недостаток навыков в профессиях представляет собой ощутимый риск. На наших объектах мы внедрили программу сертификации наборов инструментов, в рамках которой бригады должны были продемонстрировать правильное использование динамометрических ключей и понимание распределения нагрузки. Сопротивление было первоначальным — оно рассматривалось как замедление хода событий. Однако данные показали резкое снижение числа неудачных проверок напряженности после установки.

Это суровая реальность построения прочного зеленые технологии экосистема. Речь идет не только о научно-исследовательских лабораториях; речь идет об обучении, руководствах, которые на самом деле читают полевые бригады, и создании культуры, в которой качество работы с болтами уважается так же, как и эффективность инвертора. Будущее не просто создается; он создается по одному соединению за раз.

Итак, прочная ли основа? Это произойдет, но только в том случае, если мы будем уделять столько же внимания основам – в прямом и переносном смысле – как и прорывам, привлекающим внимание заголовков газет. Устойчивость перехода будет определяться не его наиболее продвинутым компонентом, а его самым слабым физическим звеном. Вот где настоящая работа.