고객이 직면한 과제
스페인 국립 재생 에너지 센터로 알려진 CENER(Centro Nacional de Energías Renovables)은 풍력 기술 개발을 포함한 여러 이니셔티브를 위한 응용 연구 및 개발을 전문으로 합니다. CENER의 풍력 에너지 부서는 풍력 터빈의 전반적인 신뢰성과 효율성을 개선하기 위해 독립적인 연구를 수행하며 성장하는 글로벌 풍력 산업에서 가장 영향력 있는 기업들과 협력하고 있습니다.
CENER은 세계에서 가장 앞선 기술 인프라를 갖추고 있기 때문에 업계 이해 관계자들이 찾아옵니다. CENER 풍력 프로그램의 핵심은 풍력 터빈 테스트 실험실(LEA)입니다. 이 실험실은 물리적인 크기(30,000m2), 장비의 테스트 성능 및 제공하는 기술 서비스의 다양성 측면에서 독보적인 시설입니다.
팜플로나에서 40km 떨어진 작은 마을인 상궤사에 위치한 LEA는 최대 100m 길이의 로터 블레이드에 대한 실물 크기 구조물 테스트에 전념하는 5개의 고급 테스트 실험실로 구성되어 있습니다. 블레이드 테스트 연구소의 책임자는 2002년 센터가 설립된 이후로 CENER에서 근무했고 2006년부터 블레이드 테스트 그룹에서 근무한 Asier Oiz Vázquez입니다.
"저희 고객은 주로 국제 표준에 따른 로터 블레이드의 모델 검증 및 성능 특성화에 관심이 있습니다." Oiz의 말입니다. "고객은 저희가 수행하는 테스트가 블레이드 설계를 검증하거나 인증을 획득하는 데 필요한 고품질 결과를 제공할 것이라는 확신할 수 있기를 원합니다. 두 경우 모두 탁월한 서비스가 필요합니다. 고객은 또한 저희가 최고의 테스트 시스템을 갖추기를 기대합니다. 이것이 저희의 가장 큰 도전입니다."
MTS 솔루션
CENER 블레이드 테스트 실험실은 고품질 결과를 요구하는 고객을 충족시키기 위해 MTS의 두 가지 솔루션에 의존합니다. CENER 팀은 이러한 윈드 블레이드 테스트 솔루션을 함께 사용하여 정적 테스트의 경우 최대 100m, 피로 테스트의 경우 최대 75m의 실물 크기 로터 블레이드 및 빔(프레임 워크)에 대한 정적 및 피로 테스트를 수행할 수 있습니다.
물리적인 특성은 질량, 무게 중심의 위치, 길이, 고유 진동수, 감쇠, 모드 모양, 강도, 질량 분포와 같은 필수 블레이드 특성을 결정하기 위해 수행됩니다.
가장 엄격한 설계 부하 조건에서 블레이드에 하중을 가하기 위해 정적 테스트를 수행합니다. 블레이드는 적용된 디플렉션 곡선, 스트레인 분포, 테스트 벤치 디플렉션 및 굽힘 모멘트 분포를 얻기 위해 계측됩니다. 전기 윈치는 블레이드를 따라 여러 당김 지점에서 정밀하고 조정된 하중을 달성하기 위해 사용됩니다.
CENER에서 수행된 피로 테스트는 플실험실 방향 및 가장자리 방향 모두에서 블레이드의 다점 및 다축 가속 테스트를 지원합니다. MTS 피로 테스트 솔루션은 블레이드를 여기하고 원하는 변형률을 달성하기 위해 공진 주파수에서 블레이드에 자동화된 주기적 하중을 적용합니다. 이를 위해 원래 MTS와 미국 국립 재생 에너지 실험실(NREL)에서 개발한 에너지 효율적인 소형 관성 공명 여기(IREX) 시스템을 사용합니다. 각 IREX 시스템은 두 개의 이중 종단, 피로 등급 MTS 유압 액추에이터, 선형 측면 베어링, 호스 스탠드 및 조정 가능한 질량을 통합합니다.
"MTS에서 얻은 모든 것이 매우 잘 작동합니다." Oiz의 말입니다. "특히 IREX 시스템은 매우 안정적입니다. 저희는 이 시스템이 실패하는 것을 본 적이 없습니다. 또한 CENER가 피로 테스트 중에 에너지를 절약하는 데 도움이 되므로 매우 기쁩니다."
고객 혜택
CENER의 블레이드 테스트 실험실에서는 MTS 테스트 솔루션의 도움으로 고객이 국제 표준 IEC TS 61400-23에 따라 인증에 필요한 전체 범위, 전체 구조물의 정적 및 피로 테스트를 처리하도록 해줍니다. 실험실은 IEC TS 61400-23 범위 내에서 스페인 국가 인증 기관인 ENAC의 인증을 받았습니다.
Oiz는 "저희는 MTS 풍력 터빈 블레이드 테스트 솔루션을 포함한 모든 최신 기술을 갖춘 비교적 새로운 시설입니다."라고 합니다. "고객이 저희에게 MTS 기술이 있다는 것을 알게 되면 편안함을 느낍니다. MTS라는 이름은 테스트 장비가 안정적으로 작동할 것임을 보증합니다. 저희는 MTS 시스템으로 많은 테스트를 수행했으며 그 결과 고객이 더욱 확신을 갖게 되었습니다."
MTS 테스트 솔루션의 정확성과 신뢰성에 대한 고객의 신뢰와 문제 해결에 대한 MTS의 지속적인 노력은 두 조직 간의 강력한 협력 관계로 이어졌습니다.
"제 경험상 MTS는 항상 저희의 요구에 대한 솔루션을 제공합니다." Oiz가 말합니다. "MTS는 처음부터 저희가 수행할 테스트 유형에 대한 자세한 이해를 원했기 때문에 저희의 특정 요구 사항을 충족하는 솔루션을 개발할 수 있었습니다. 그것은 지금도 마찬가지입니다. CENER에서 무언가가 필요하면 MTS에서는 저희의 요청을 이행하기 위해 열심히 노력합니다. 그리고 그들이 제공하는 서비스는 매우 훌륭합니다."
오늘날 CENER과 MTS는 풍력 터빈 블레이드 테스트의 발전 방향을 계속 모색하고 있으며 점점 더 길어지는 블레이드 구조의 실제 운영 환경을 보다 정확하게 시뮬레이션할 수 있는 새로운 기술을 탐구합니다.
Oiz는 "더 길고 탄력적인 블레이드 및 2축 피로 테스트는 가까운 장래에 풍력 터빈 블레이드 테스트가 직면하게 될 문제를 보여주며 MTS는 이를 매우 잘 이해하는 것 같습니다."라고 설명합니다.
