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海上风电走向深海的“利器”

作者:张栋钧 来源:电力大数据 发布时间:2020-08-23 浏览:

随着海上风电技术的发展,其成本正在逐步下降,这也使得海上风电从近海、浅海逐渐向远海、深海过渡。相较于陆上风电,较高的成本和安装的复杂性对于海上风电目前发展来说仍是一个相当大的挑战。

近年来,海上漂浮式风电热度持续升温,各大能源企业纷纷在此领域布局。事实上,一些欧美国家早在约二十年前就已经开始开发用于海上承载风机的浮动平台结构。与传统的海上风力发电装置不同,浮动式风力发电机组不需要在海底打桩再架起来,而是将其建在浮动平台结构上,由锚泊系统固定在海床上,它们之间会利用电缆连接,最终通过一条输出电缆将产生的电力输送到陆上电网。

全球风能理事会统计数据显示,截至2019年底,全球共安装了65.7兆瓦的漂浮式海上风机,分布于英国、日本、葡萄牙、挪威和法国。

全球海上漂浮式海上风电项目累计装机(2009-2020)

全球完成或在建漂浮式海上风电项目

行业调查数据显示,在迄今为止的示范活动的基础上,有一系列的试点项目将进一步展示漂浮式风电的设计技术和商业可行性,以及作为支撑基础设施和组件技术。目前,漂浮式风电主要发展区域仍集中在欧洲,美国和日本有部分示范项目。

即将进行的试点项目

根据Carbon Trust新发布的“浮动式风电联合产业项目”(JIP)第二阶段摘要报告中的预测,到2040年,全球预计将安装70吉瓦的浮动式海上风电。

报告指出,目前,虽然欧洲已有少量漂浮式海上风电示范项目,但尚无大型漂浮式海上风场。技术挑战仍然存在于四个主要领域:涡轮机需求和基础扩展;以及重型升降机海上作业;动态输出电缆;监控和检查。尽管面临这些挑战,但报告得出结论认为,浮动式风电技术具有巨大的增长潜力。

其中,部分企业已经凭借自身优势走在了前列:

挪威石油和天然气集团成立于1972年,是世界上最大的原油供应商之一和天然气供应商。2018年将Statoil更名Equinor并启用新LOGO,转型可再生能源。Equinor是全球首个漂浮式海上风电商业项目Hywind Scotland的开发商,该项目由五台6MW风电机组成,总装机容量30MW,可为约36,000家英国家庭供电。2019年11月,Equinor公司公布,将投资约5.5亿美元建造全球首个为石油平台供电的海上漂浮式风电项目Hywind Tampen。

自2018年建成以来,Ideol 2MW Floatgen漂浮式试验风机已高效运行了2年。根据该企业公布的信息显示,Ideol阻尼池漂浮式基础,是一种混凝土重力基础技术(CGF),充分利用混凝土及其所依赖的水泥的柔韧性和强度,可以最大限度降低成本,捕获远海风能,且混凝土基础比钢制基础更低碳。全球80%以上的海上风能资源位于60m以上的深度,Floatgen项目估计,到2030年,法国的漂浮式海上风电装机可达6GW,可替代3.6个核电厂。

上述企业只是冰山一角。英国政府支持的研发机构ORE Catapult早前就宣布联合全球10家能源巨头组成漂浮式海上风电卓越中心(FOWCoE),共同推动漂浮式海上风电商业化。这10家能源巨头为壳牌、道达尔、法国电力、Equinor(原挪威石油)、葡萄牙电力、ESB、Mainstream、ScottishPower Renewables、SSE Renewables、OWPL。

全球风能理事会(GWEC)宣布与行业内多家重点企业及机构成立专门工作组,以推动漂浮式海上风电的发展。

根据目前已规划的项目,GWEC预测到2030年将会有6.2吉瓦的漂浮式海上风机投入使用,但如果相关成本下降的趋势加快,届时的装机有可能达到19吉瓦。

漂浮式海上风电工作组主席Henrik Stiesdal说:“随着多个项目在全球各市场的落地,漂浮式风电的发展正迎来转折点。我们要整合多方力量,分享来自不同市场的经验,只有加快技术进步实现成本下降,才能确保产业的成功。这个工作组将成为重要的交流平台,为新市场提供最佳实践,以保证这个全新领域的潜力得到充分的发掘。”

GWEC首席执行官Ben Backwell补充道:“海上风电是能源转型的重要驱动力,行业内预计到2050年全球海上风电装机将达到1400吉瓦。开发漂浮式风电是实现这个目标的关键一环,因为这项技术让深水海域也能安装风机,从而使得可利用风资源提高了十倍。我们很高兴地看到建设了全球第一个漂浮式风电项目的Henrik Stiesdal将领导这个工作组,相信通过他及工作组其他成员的经验和远见,我们能够解决漂浮式风电领域所面对的紧迫问题,从而为海上风电的发展掀开一个新的纪元。”

(数据来源:欧洲海上风电、风能专委会、全球风能理事会、Carbon Trust、Windpower Monthly)

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关键字:海上风电

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