在对清洁能源的需求增加、技术进步和效率提高的推动下，海上风能行业正处于重大转型的风口浪尖。
根据目前正在建设的项目，预计海上风力涡轮机的年安装量将从 2019 年的 6 吉瓦增长到 2024 年的 15 吉瓦。预计在本世纪下半叶及以后，这一步伐将加快：增长近 10 倍根据国际可再生能源机构 (IRENA) 的数据，到 2030 年，全球产能预计到 2050 年将达到近 1,000 吉瓦。大部分增长将来自亚洲，但欧洲和北美也将有大量新产能，而南美和大洋洲的初始安装也将开始。
与此同时，该行业继续向液压动力和活塞式蓄能器过渡。
快速增长和不断发展的技术正在为整个供应链带来新的挑战和机遇。设备必须能够承受更恶劣的条件、免维护且使用寿命更长。所有这些都给密封和液压系统带来了更大的压力，它们的设计和设计必须全面了解它们在安装和使用过程中将面临的材料挑战。
(真正)大而深的图片
不仅仅是有更多的安装。海上风力涡轮机本身也变得越来越大。大了很多。
海上机组的平均容量增加了两倍多，从 2000 年的 1.6 兆瓦增加到 2018 年的 5.5 兆瓦。仅在过去两年中，海上涡轮机的平均尺寸已跃升至 10 兆瓦，而计划到 2025 年和 2030 年的新装置预计将达到IRENA 项目的平均功率分别为 12 兆瓦和 15 至 20 兆瓦。
这种趋势的原因归结为规模经济。增加涡轮机尺寸的增量成本远低于增加多个具有相同组合容量的较小装置的成本。这降低了总体成本，有助于使海上风能与传统的化石燃料资源相比更具竞争力。
在过去五年中，离岸成本已经下降了三分之二。这使得它们成为比陆上风电场更具吸引力的解决方案，陆上风电场的成本在同一时期下降了 20%，相对较为温和。严格的法规进一步限制了土地的未来。
与此同时，水上风电场正在向离岸更远的地方移动并进入更深的水域。在欧洲，目前离岸的平均距离约为 60 公里。但东亚地区的新机组位于最远 300 公里的水域，深达 2 公里，这需要更长的电缆和具有更严格公差的组件，以承受更恶劣的环境。
除了作为近岸设施不那么拥挤或公开侵入之外，位于离岸更远的涡轮机往往会产生更多的能量，因为它们会受到更高和更持久的风的影响。
加载液压
更高容量的系统需要更大的涡轮叶片，在最新的应用中，这些叶片的直径开始达到 220 m。这样的大型系统也更重，因此会产生更高的负载压力——尤其是当转子板经过涡轮塔时——并对旋转和传动部件施加更大的压力。
处理更高的负载需要连续俯仰，而不是仅在条件变化时才这样做，以找到最佳位置并确保平稳运行。即使是短时间，每转 3 次和每分钟 20 转，这也可能是非常苛刻的。在涡轮机的整个生命周期中，磨损和撕裂会加剧，新系统预计将持续 25 年或更长时间，并有数亿次负载循环——这可能会使标准材料和组件超出其功能能力。
但失败不是一种选择。如果目前 1,000 台海上风力涡轮机中的风险率为 5%，则每年可能导致 50 台非运行机组。在预计的 2030 年水平上，受影响系统的数量很容易翻两番，达到约 1,000 个。
为了更好地管理持续的负载波动，制造商越来越多地使用液压俯仰系统来代替电动俯仰系统。全液压组合一个液压缸与液压蓄能器一起移动，以实现负载调峰。
这与其他越来越多地从液压动力转向电力驱动系统的行业背道而驰。然而，在风力涡轮机的情况下，液压驱动更适合处理较重的转子。维护电力系统需要使用更大、更重的齿轮。
密封和蓄能器解决方案
大型涡轮机产生的巨大内力对滚子轴承和密封件有重大影响。然而，这种密封件的结构部件在尺寸和功能方面不能相应地按比例放大。
但是还有其他方法可以实现经受住大型海上风力涡轮机苛刻要求所需的耐用性和质量。这包括使用活塞式蓄能器代替传统的气囊式系统。
基于活塞的蓄能器在垫圈处的间隙比弹性气囊小，因此不易渗透。因此，新装置几乎完全使用活塞系统，并且在维修时也越来越多地改装到现有的海上涡轮机中。
科德宝密封技术通过整合内部密封和蓄能器专业知识来生产组合解决方案，进一步限制泄漏的机会。这种用于海上风电应用的集成活塞式蓄能器系统在钢活塞蓄能器内采用高质量活塞密封件 (SIMKO 300) — 该设计为其密封件创造了最佳摩擦学，并通过使用高级钢材、优越的表面提供额外的保护整个装配过程中的精加工和高质量标准。
提供功能和质量的完美协同作用，组合系统还可以在蓄能器内实现更大的压力，而不会增加整体尺寸。这些海上蓄能器的设计采用了该公司为乘用车和商用车自动变速箱提供的经过长期验证的技术。这是海上应用中密封技术的逻辑演变。
经过验证的设计允许高度标准化，以提高制造效率并降低成本。但也很容易根据需要根据应用程序特定的要求定制累加器。该技术具有高度可转移性。
终身性能要求
海上风力发电是当今最有前途的发电替代方案之一。它丰富，环保并且变得更加经济。
组件面临的最大挑战是在超恶劣条件下满足严格的性能要求，然后在越来越长的生命周期内对其进行维护。随着安装量的不断增加以及用户越来越依赖该技术来满足全球不断增长的能源消耗，此类标准在未来可能会变得更加苛刻。
开发、安装和完成一个新的海上风电场可能需要 5 到 10 年的时间。其次是超过 25 年的预期寿命，这意味着目前正在开发的系统很可能在 2050 年之后仍然可以使用。
为此，科德宝在整个开发和生产过程中对其产品进行了严格的测试和验证。我们的目标不仅仅是在当今的环境中生存，而是预测并超越未来的需求——包括变得更加频繁的百年一遇的风暴事件。
随着技术的不断发展，液压和活塞式蓄能器将在整个海上风电行业变得更加普遍。但供应商的专业知识和对质量的承诺最终可能决定赢家和输家。
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