Trden temelj v prihodnosti zelene tehnologije? 

Vsi govorijo o neizogibnem razcvetu, toda od koder stojim, je temelj manj podoben betonu in bolj kot premikajočemu se pesku. Predpostavka, da bo samo povpraševanje zgradilo stabilno industrijo, je prva napaka, ki se mi ponavlja.

Preverjanje resničnosti strojne opreme

Prehoda zelene energije ne morete imeti brez fizičnih stvari, ki ga držijo skupaj. Govorim o neseksi komponentah - nosilcih, objemkah, pritrdilni elementi. Sončna elektrarna niso le paneli; to je mehanska struktura, ki se sooča z desetletji vetra, dežja in toplotnega cikla. Tega smo se naučili na težji način pri projektu v Nevadi. Specifikacija zahteva standardno okovje iz pocinkanega jekla. V 18 mesecih so se na montažnih tirnicah začele pojavljati razpoke zaradi napetostne korozije. Popravek? Popolna naknadna vgradnja z zlitinami višjega razreda, odpornimi proti koroziji, kar močno zmanjša proračun za vzdrževanje. To ni bila napaka solarne tehnologije; šlo je za napako temeljne strojne opreme, na katero se je zanašala.

Tu postane dobavna veriga resnična. Ne gre le za pridobivanje surovega litija ali silicija. Gre za dostop do specializiranih, zanesljivih proizvajalcev za te kritične komponente. Obiskal sem tovarne, ki trdijo, da služijo sektorju obnovljivih virov energije, samo da bi ugotovil, da njihov nadzor kakovosti ni umerjen za 25-letno življenjsko dobo, ki jo obljubljamo vlagateljem. Tolerančne meje so različne. Protokoli testiranja morajo biti brutalni.

Na primer, razmislite o podjetju, kot je Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd. (https://www.zitaifasteners.com). S sedežem v Yongnianu, Hebei – največja kitajska baza za proizvodnjo standardnih delov – njihova logistična prednost, ki meji na glavna železniška in avtocestna omrežja, je natanko tista podrobnost, ki je pomembna v obsegu. Toda pravo vprašanje ni lokacija; ali so se njihove proizvodne linije prilagodile posebnim zahtevam znanosti o materialih, na primer stalni izpostavljenosti vlagi plavajoče sončne naprave ali vibracijskim obremenitvam na gondoli vetrne turbine. Videl sem njihov katalog; prehod od generičnih industrijskih vijakov k proizvodnim linijam s posebnimi certifikati za fotonapetostne (PV) sisteme za pritrditev je zgovoren znak zorenja industrije ali vsaj njenega poskusa, da dohiti zaostanek.

Integracijska vrzel

Med inženirji, ki načrtujejo sistem za shranjevanje baterij naslednje generacije, in ljudmi, ki ga morajo pritrditi na temelje, je nevaren prepad. Sedel sem pri pregledu dizajna, kjer so bile električne specifikacije brezhibne, vendar so bile risbe mehanskega vmesnika naknadna misel – nejasne opombe o ustreznem sidranju. Ustrezen glede na kateri standard? Gradbeni priročnik iz leta 1995? Ta vrzel ustvarja krhkost. Terenske posadke vabi, da opravijo lastne klice, kar vodi do nedoslednosti, ki vodi do točk neuspeha.

To smo poskušali premostiti z ustvarjanjem preprostega meddisciplinarnega kontrolnega seznama za vsak začetek projekta. Zgodaj sili v pogovor: Kaj je substrat? Kakšen je koeficient toplotnega raztezanja sklopa? Kakšen je dostop do vzdrževanja? Sliši se osnovno, vendar bi bili presenečeni, kako pogosto ta vprašanja niso bila uradno postavljena. Rezultat je bilo manj povratnih klicev, preprosto in preprosto.

Lekcija je taka zelena tehnologijaTrajnost je sistemska. Šibka točka v fizični integraciji lahko oslabi delovanje najnaprednejše tehnologije. To je tako, kot če bi motor Formule ena postavili v šasijo, pritrjeno s poceni vijaki. Industrija potrebuje več hibridnih mislecev – ljudi, ki razumejo elektrokemični potencial in strižno trdnost vijačnega spoja.

Kratkovidnost v primerjavi z življenjsko vrednostjo

Pritisk glede javnih naročil je ogromen, zlasti zaradi vladnih spodbud, ki spodbujajo hitro uvajanje. Postopek zbiranja ponudb pogosto nagrajuje najnižje vnaprejšnje stroške. To ustvarja napačno spodbudo za ustvarjanje vrednosti komponent, ki zagotavljajo dolgo življenjsko dobo. Z vodji projektov sem se prepiral glede določitve dražje zlitine nerjavnega jekla za obalna mesta. Argument je vedno proračun. Moj protiargument je neto sedanja vrednost zamenjave celotnega niza v 10 letih v primerjavi z njegovim delovanjem 30 let.

Ta kratkovidnost ni samo finančna; to je ugled. Ko odmevni zeleni projekt prezgodaj propade zaradi mehanske težave, to napaja pripoved, da je celoten sektor nezanesljiv. Začeti moramo prodajati življenjsko dobo, ne le lansiranja. To pomeni, da spremenimo, kako pišemo pogodbe, kako modeliramo finance in kako komuniciramo z zainteresiranimi stranmi. The prihodnost industrije je odvisno od zaupanja, zaupanje pa je zgrajeno na tem, da stvari ne razpadejo.

Obstajajo bleščice sprememb. Nekateri lastniki sredstev zdaj zahtevajo certificiranje tretjih oseb za strukturne komponente, ne le za primarno tehnologijo. Zahtevajo podatke o preskusu utrujenosti, specifične za aplikacijo. To je počasnejša in dražja pot do preboja, vendar je tista, ki zgradi sistem, na katerega se dejansko lahko zanesete desetletja.

Materialno pomanjkanje na ravni tal

Veliko črnila je prelitega o redkih zemeljskih elementih, vendar govorimo o bakru, aluminiju in celo jeklu visoke trdnosti. Predvidena uvedba obnovljivih virov energije, infrastrukture za polnjenje električnih vozil in nadgradnje omrežja bodo obremenile globalne zaloge teh konvencionalnih materialov. Že zdaj opažamo nestanovitne cene in dolgotrajne dobavne roke. To ni oddaljena grožnja; danes vpliva na časovnice projekta.

To zahteva praktične prilagoditve. Ali lahko dizajn porabi manj materiala brez ogrožanja celovitosti? Ali obstaja izvedljiva zlitina z reciklirano vsebino, ki ustreza specifikaciji? Sodeloval sem pri testiranju novega aluminijastega kompozita za sisteme za upravljanje kablov, ki je uporabil znaten odstotek postindustrijskih odpadkov. Učinkovitost je bila primerljiva, vendar je bila dobavna veriga bolj prožna. Prav te neglamurozne materialne inovacije bodo zagotovile a trdna podlaga.

Prav tako nas potiska nazaj k osnovam: načrtovanje za razstavljanje, načrtovanje za popravilo. Če je pritrdilni sistem mogoče preprosto odviti in material ob koncu življenjske dobe pridobiti, se s tem zapre zanka in ublaži dolgoročno pomanjkanje. To je načelo, ki se v teoriji zdi očitno, vendar je pogosto žrtvovano zaradi hitrosti namestitve.

Človeški dejavnik na terenu

Končno vsa ta tehnika in te komponente končajo v rokah inštalaterjev. Najboljši pritrdilni element na svetu je neuporaben, če je preveč zategnjen, premalo zategnjen ali nameščen na ogroženo površino. Vrzel v spretnostih v panogah je oprijemljivo tveganje. Na naših deloviščih smo uvedli program certificiranja orodij, kjer so morale posadke pokazati pravilno uporabo momentnih ključev in razumevanje porazdelitve bremena. Odpor je bil začetni - nanj so gledali kot na upočasnjevanje stvari. Toda podatki so pokazali dramatičen padec neuspešnih preverjanj napetosti po namestitvi.

To je kruta resničnost gradnje trajnega zelena tehnologija ekosistem. Ne gre le za laboratorije za raziskave in razvoj; gre za usposabljanje, priročnike, ki jih terenske ekipe dejansko berejo, in ustvarjanje kulture, kjer se kakovost dela vijakov spoštuje enako kot učinkovitost pretvornika. Prihodnost ni samo izdelana; zgrajena je, ena povezava naenkrat.

Torej, ali je podlaga trdna? Pridemo tja, vendar le, če smo maticam in vijakom – dobesedno in figurativno – posvečeni toliko pozornosti kot prebojem, ki zbujajo naslovnice. Odpornost prehoda ne bo določala njegova najnaprednejša komponenta, ampak najšibkejši fizični člen. Tam je pravo delo.