ENERGÍA EÓLICA. Mantenimiento, reparación y sustitución. Revisión de patentes. agosto 2021
Resumen
La energía eólica es una de las áreas más significativas y exitosas de la energía moderna basada en fuentes renovables. En los últimos 10 años, la participación de la energía eólica en la producción mundial de electricidad ha aumentado de alrededor del 1 % al 5 %, mientras que su capacidad total ha ascendido a alrededor del 50 % de todas las capacidades de energía renovable. El volumen de las capacidades instaladas de energía eólica en 2020 alcanzó alrededor de 100 GW y el volumen acumulado, más de 700 GW. Los tres líderes mundiales en instalaciones de energía eólica instaladas son China, Estados Unidos y Alemania. En China en 2020, el volumen de nueva capacidad instalada fue aproximadamente el 60% del global.
Uno de los problemas más importantes de la energía eólica es el factor de capacidad relativamente bajo, que en la práctica real de los aerogeneradores rara vez supera el 30%. Como resultado, enormes estructuras de turbinas eólicas costosas y con un uso intensivo de materiales permanecen inactivas durante un tiempo considerable sin generar electricidad, lo que reduce el atractivo de inversión de la industria, dificulta la disminución de los precios de venta de la electricidad y limita la competitividad de esta industria. Asegurar el máximo factor de capacidad de los aerogeneradores se ve obstaculizado por factores objetivos en forma de recursos naturales locales, en primer lugar, la magnitud y rango de la velocidad del viento, su estabilidad y tendencia a ráfagas potentes.
Además, existe un gran grupo de factores subjetivos que impiden extraer el máximo factor de capacidad posible. Estos incluyen, por ejemplo: monitoreo ineficaz de la condición del equipo, especialmente monitoreo remoto; mantenimiento de mala calidad; entrega inoportuna de componentes; organización subóptima del trabajo de transporte o reparación; falta de herramientas de alto rendimiento para el mantenimiento, lo que conduce a paradas inesperadas de los aerogeneradores.
Resolver estos problemas puede proporcionar reservas adicionales para el uso de energía y representa la forma más prometedora de mejorar la eficiencia de la industria de la energía eólica en general. En la presente revisión se proporciona una selección de invenciones relacionadas con el montaje, mantenimiento, reparación y sustitución de turbinas eólicas y publicadas por oficinas de patentes de todo el mundo entre 2000 y 2020. La metodología general de investigación se puede encontrar en el sitio web de Advanced Energy Technologies ( www.aenert.com ).
Puntos clave
La revisión incluye 7095 patentes y solicitudes de patentes, preparadas por solicitantes de 28 países y registradas en 43 oficinas de patentes. Los documentos de patente mencionan 1386 solicitantes y 1402 subgrupos IPC. A la fecha de compilación de la presente revisión, se encontraron, procesaron y registraron alrededor de 550 invenciones publicadas en 2020, lo que obviamente no es el resultado total. Debe tenerse en cuenta que el proceso de publicación de nuevos documentos de patente en bases de datos nacionales y de acceso general toma cierto tiempo, mientras que su determinación y procesamiento son procedimientos extensos y lentos que no podrían estar terminados a mediados de 2021. Por lo tanto , los datos de 2020 a menudo se excluyen del análisis comparativo y solo se proporcionan como información general.
La revisión contiene: distribución de documentos por años; por indicadores bibliográficos y tecnológicos; por las principales oficinas de patentes; por países líderes en actividad inventiva; análisis de la participación de no residentes; correlación de índices de Clasificación Internacional de Patentes; análisis de actividad de los solicitantes más productivos; cuotas de participación de los solicitantes en el registro de la propiedad intelectual; evaluación de calificación de documentos de patente utilizando metodología original; análisis de las principales operaciones y equipos de fabricación. Para cada uno de los documentos de patente seleccionados para el examen en la presente revisión se definieron preliminarmente las características de los indicadores unificados, que incluyen: problemas técnicos, tipos de soluciones inventivas empleadas, pertenecientes a uno u otro segmento tecnológico.
La revisión proporciona datos relacionados con la actividad de patentamiento en las principales oficinas de patentes, incluidas la USPTO (EE. UU.), EPO (Estados del Convenio Europeo de Patentes), CNIPA (CN), KIPO (KR), JPO (JP), CIPO (CA) , IP Australia (AU), DPMA (DE), TIPO (TW), DKPTO (DK). Contiene una descripción detallada de los resultados de la actividad de patentamiento de los principales solicitantes, incluidos Wobben Properties GmbH, Vestas Wind Systems A/S, General Electric, Siemens Group, Wobben Aloys, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., Senvion Deutschland GmbH, Goldwind, Samsung Heavy Industries Co. Ltd, Vestas Offshore Wind A/S. Los datos estadísticos se presentan en dos variantes comparativas: para patentes otorgadas durante todo el período analítico y para solicitudes publicadas durante los últimos cinco años.
El capítulo "Operaciones y equipos de fabricación principales" proporciona un análisis estadístico y tecnológico detallado de los documentos de patente relacionados con el mantenimiento, la reparación y el reemplazo de turbinas eólicas para grupos de patentes individuales que contienen documentos con atributos tecnológicos similares:
- Montaje y Mantenimiento de torres;
- Grúas, incluidos montacargas y otros mecanismos de elevación;
- Transporte de palas: predominantemente transporte de palas de turbinas eólicas;
- montaje y mantenimiento de palas;
- Transporte en alta mar: predominantemente transporte de equipos de turbinas eólicas en áreas en alta mar;
- Montaje y mantenimiento en alta mar: predominantemente operaciones de montaje y mantenimiento de turbinas eólicas en áreas en alta mar;
- Inspección: principalmente inspección del estado técnico de las turbinas eólicas;
- Plataformas de trabajo: plataformas de trabajo diseñadas para operaciones de reparación;
- Robótica: dispositivos robóticos diseñados para operaciones de reparación;
- Otro mantenimiento: otras operaciones de reparación y equipo para el mismo.
Los grupos se seleccionaron sobre una base de compensación, teniendo en cuenta la importancia tecnológica de un tema, su popularidad entre los inventores, la posibilidad de una interpretación inequívoca de los atributos tecnológicos de un grupo y un número razonable de grupos. Para cada grupo se calcularon indicadores estadísticos generales, incluido el desglose de los documentos de patente por años y por las principales oficinas de patentes, y también se proporcionaron los principales solicitantes y las tendencias de los indicadores estadísticos. Los índices IPC, los problemas de las invenciones, los elementos tecnológicos y la lista de los principales grupos de indicadores unificados idénticos se proporcionan como indicadores tecnológicos. Se revisaron las patentes con la calificación más alta en cada grupo y las patentes que representan las familias de patentes más extensas. Los números de identificación de los documentos de patente que representan a los grupos se proporcionan en un anexo, distribuido por las oficinas de patentes. Una parte de los indicadores se proporciona por separado para patentes y solicitudes de patentes con fines de análisis comparativo. La conclusión contiene datos estadísticos comparativos con la evaluación de las tendencias existentes.
Esta Revisión sirve como una de las variantes para monitorear logros técnicos avanzados en el sector industrial especificado. Los datos estadísticos, las evaluaciones de clasificación y los documentos de patente cuidadosamente seleccionados que se proporcionan en la Revista pueden ser de interés para inventores, ingenieros, investigadores, estudiantes y educadores, así como para empresarios e inversores, que de una forma u otra están preocupados por los problemas de el desarrollo de tecnologías de producción de energía eólica.
Descargo de responsabilidad
Esta revisión de patentes fue preparada por la empresa EnerTechUp e incluye documentos de patentes que se recopilaron cuidadosamente de fuentes disponibles públicamente y, según los autores, representa las últimas innovaciones en la industria energética en particular en la mayor medida posible, a partir de la fecha en que se publicó el informe. preparado. La información detallada sobre la metodología de búsqueda y procesamiento de documentos de patente está disponible en el sitio web de Advanced Energy Technologies. Considerando las dificultades relacionadas con la compilación de listas de documentos de patentes internacionales, incluidas las relacionadas con los plazos, las barreras nacionales y terminológicas, así como la alta intensidad de trabajo para recopilar la información analítica requerida y realizar su interpretación cualitativa, los autores de la presente reseña no pueden garantizar la integridad y precisión absolutas de los materiales representados y se eximen de cualquier responsabilidad por el uso de los mismos. La empresa EnerTechUp representa este material "tal cual" y rechaza cualquier reclamo y responsabilidad que surja del uso de los datos publicados en él, incluidos, entre otros: compensación por cualquier tipo de daño financiero, lucro cesante o compensación por daño moral. Estas estipulaciones también se refieren a los empleados, accionistas, agentes y proveedores de datos de la empresa EnerTechUp. lucro cesante o compensación por daño moral. Estas estipulaciones también se refieren a los empleados, accionistas, agentes y proveedores de datos de la empresa EnerTechUp. lucro cesante o compensación por daño moral. Estas estipulaciones también se refieren a los empleados, accionistas, agentes y proveedores de datos de la empresa EnerTechUp.
