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漂浮式海上風電能否助力全球風電(diàn)發展?

2022-12-27
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在距離蘇格(gé)蘭(lán)阿伯丁海岸十英(yīng)裏(lǐ)的地方,五台大型風(fēng)電機組佇(zhù)立在北海之上。每台機組都與倫敦新金融中心區最(zuì)高建築加拿大廣場一號大樓(又叫金絲(sī)雀碼頭(tóu)塔Canary Wharf Tower)一樣高,該大樓高235.1米,共(gòng)有50層樓。


漂浮式海上風電能否助力全(quán)球風(fēng)電(diàn)發(fā)展?


Kincardine是全球最大的漂浮式海上風力發電場(chǎng)。該發電廠解決了一個工程(chéng)難題,設計者認為,Kincardine展示出海上風能將成為真正(zhèng)的全球能源(yuán)的實力。

在(zài)世界上的大部分地區,海床會在離(lí)海岸較近的地(dì)方(fāng)突然下(xià)沉,因此,傳統的海上風電機組在這些地方將無用武之地。傳統海上風電機組是建在海底(dǐ)混凝土地基之上的,隻能安裝在(zài)水深(shēn)小於60米這一類相對較淺(qiǎn)的水域中。

想要解決這個(gè)問題(tí)的辦法也顯而易見——在一個浮動平(píng)台上(shàng)安裝風電機組即可。但是,試想(xiǎng)一下,這樣的浮動平台必須要承受極大的重量。Kincardine風力發電場的(de)風電機組(zǔ)要在洶湧的北海中屹立不倒,承受住北海最(zuì)猛烈的海浪和風暴。每座風電塔(tǎ)筒設計矗立在三個巨大的(de)圓柱形浮體上,浮體刷上亮黃色的油漆(qī),焊接形(xíng)成一個巨型三角形(xíng)平台,邊(biān)長達67米。

這個漂浮式海上風電場(chǎng)能夠成功落地,得益於英國(guó)豐富的海上工程專業技術,這是在(zài)開發北海石油和天然氣資源的過程中(zhōng)逐漸磨煉(liàn)出來的。

英國 Principle Power公司負責該平(píng)台(tái)技術設計(jì)的 Greg Campbell Smith 解釋說,該平(píng)台並非一個被動結構。漂浮(fú)式基礎平台會隨著風(fēng)和海洋條件的變(biàn)化而調(diào)整。當風(fēng)大的時候,浮式基礎會“傾(qīng)斜”或偏離風向。一個由泵和閥門組成的裝置在三個浮動圓柱台之間轉移液體壓(yā)載物,讓平台保持平衡(héng),並讓風電機組處在理想的風力角度上。在水下,海底係泊線(xiàn)纜連(lián)接到巨大的錨上,可確保整個平台能(néng)夠牢固地(dì)固(gù)定到海底。

Principle Power公司表示,Kincardine 證明了漂浮式海上風電的應用潛力。


漂浮式海上風電能否助力全球風電發展?

世界各大企業都在競相設計漂浮式海上風電平台


該公司表示,Kincardine漂浮式海上風電平台每年生產的電(diàn)力足夠35000個英(yīng)國家庭使用。但是,它麵臨的競爭也非常激烈。世界各地都有公司在設計自己的漂浮式(shì)海上風電場。

9月,美國政府新撥(bō)款5000萬美元,鼓(gǔ)勵美國企業到2035年(nián)前在美(měi)國水域安裝15GW的漂浮式海上風電。據美國政府(fǔ)稱,政(zhèng)府的目標(biāo)是將發電(diàn)成(chéng)本降低75%,並“助力美國領航海上風電”。

海上風電肯定是一個巨大的(de)潛在市場。英國獨立氣候谘詢機構氣(qì)候變化委員會(CCC)表示,到2050年,預計安裝的100GW海上(shàng)風電場中,約有一(yī)半將(jiāng)安裝在漂浮式平台上。

根據英國海上風電行業協會英國可(kě)再生能源協會(RenewableUK)的估計,漂浮式海上風電技術可能帶來430億英鎊的(de)經濟(jì)交易,為多達2.9萬人提供就業機會。全球前景更加光明。

據估計,美國大(dà)約三分之二(èr)的海(hǎi)上風能位(wèi)於深遠(yuǎn)海區域,歐洲80%的海床隻能使用漂浮式技術(shù),日本沿(yán)海的大部分海域(yù)也都是深海。

據RenewableUK 10月份發布的報(bào)告顯示,僅(jǐn)過去的12個月,全球範圍內的漂浮式海(hǎi)上風電項目(管(guǎn)道容量)的總數(shù)就翻了(le)一番,總(zǒng)計的管道容量(liàng)從一年前的 91GW 增長到185GW。


漂浮式海上風電能否助力全(quán)球風電發(fā)展(zhǎn)?


在全球(qiú) 185GW 漂浮式(shì)海上風電管道容量中,121MW 已在7個國(guó)家的9個項目中全麵投產,96MW在(zài)建,288MW已獲批或在建設(shè)前期,31GW在規劃或已簽訂租賃協議,153GW處於早期開(kāi)發或(huò)租賃過程中。RenewableUK 的報告顯示, 歐洲正在開發 107GW(58%)的漂浮式海上風電項目,其中約 33.3GW (18%)的漂浮式投資組合在英國,而這中的29GW 有位於蘇格蘭水域。

英國海(hǎi)上風(fēng)電技術研究中心海(hǎi)上可再生能(néng)源推進中心(Offshore Renewable Energy Catapult)推算,到2050年,全球(qiú)漂浮式(shì)海上風電市場規模將(jiāng)達到4000億至50000億英鎊。

當前麵臨最大(dà)的難題(tí)是成本問(wèn)題。這項新技術的成本昂貴,就度電成本而言,漂(piāo)浮式海上風電的成本與新(xīn)建的核電廠不相上(shàng)下。

然而,與核能不同的是,隨著市(shì)場的不斷增長,預期的漂浮式海上風電的發電成本將會下降。自2010年以來,隨著可(kě)再生能源技術的大規(guī)模推廣,太陽能光伏組(zǔ)件的價格下降了90%,傳統的海上風電成(chéng)本(běn)也有大幅下降。

不過,該行業有專家(jiā)警告稱,這項新技術想要落地(dì),還需要更多的投資。首先,漂(piāo)浮式海上風電(diàn)技術需要有巨大作業空間的深水港,用來製造和組裝龐大的漂浮式基礎(chǔ)。

石油和天然氣平台往(wǎng)往隻建一個就可(kě),但一個漂(piāo)浮式風電場往往需要采用“生產線”建造的形式。一個大型漂浮式海上風電場可能需要100個或更多的平台。

英(yīng)國政府承諾投(tóu)入1.6億英鎊用於加強英國(guó)的港口基礎設施建設,但RenewableUK認為還需要更多的投資。

盡管英國是(shì)第一個成功(gōng)大規模部署漂浮式(shì)海上風電場的國家,但到目前(qián)位置,投入的回報卻很有限。眾所周知,前首相約(yuē)翰遜希望英國成為“生(shēng)產風能的沙特阿拉伯”——讓海上風電成為能源產業的主體(tǐ)——但這番(fān)言論現在聽起來不免顯得很空洞。

在英國按住的大部分風電(diàn)機組由英國的工人(rén)製(zhì)造,但這些工人都服務於外資公司擁有或(huò)運(yùn)營的工廠和風電場中。

盡管如(rú)此,風電行業堅定地(dì)認為,漂浮式風電對(duì)於英國而言是一個巨大的機會。

RenewableUK 的首席執行官 Dan McGrail 表示:“漂浮式海上(shàng)風電(diàn)的增長在全球範圍(wéi)內以驚人的速度逐年增長。英國是這項創新技術的全球領導者,占據總管道的近五分之一——遠高於其他國家。未來幾年,隨(suí)著海上風電進入深遠海,可以(yǐ)獲得更強有力的風(fēng),漂浮式風電(diàn)將在為英國家庭提供廉價、清潔的電力以及提高能源安全方麵發揮核心(xīn)作用。特別是,漂浮式海上風電還為在英國建立一(yī)個全新的行業提供了一個重(chóng)要的機(jī)會。英國擁有世界一流的供應鏈,這將使(shǐ)我們能(néng)夠將豐富的專業(yè)知識和最(zuì)先進的技(jì)術出口到世界各地”。

 來源:文談公眾號

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