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漂浮式海上風電能否助力全球風電發展?

2022-12-27
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在距離蘇格蘭阿伯丁海岸十(shí)英裏的地方,五台大型風電(diàn)機組佇立在北海之上。每台機組都與(yǔ)倫敦新金(jīn)融中心區最高建築加拿大廣場一號大樓(又叫金絲雀碼頭塔Canary Wharf Tower)一樣高(gāo),該(gāi)大樓高235.1米(mǐ),共有50層樓。


漂浮式海上風電能否(fǒu)助(zhù)力(lì)全球風電發展(zhǎn)?


Kincardine是全球(qiú)最大的漂浮式海上風(fēng)力發電(diàn)場。該發(fā)電廠解決了一(yī)個工(gōng)程難(nán)題,設計者認為,Kincardine展示出海上風能將成(chéng)為真正的全球能(néng)源的實力。

在世(shì)界上的大部分地區,海床會(huì)在離(lí)海(hǎi)岸較近的地方突然下沉(chén),因此,傳(chuán)統的海上風電機組在這些地方將無用(yòng)武之地。傳統海上(shàng)風電(diàn)機組是建在海底混凝土地基之上的(de),隻能安裝在水深小於60米這一類相對較淺的水域中。

想要解決這個問題的辦法也顯而易見——在一個浮動平台上安(ān)裝風電機組即可。但是,試想一下,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(chéng)受(shòu)住北海最猛烈的海浪和風(fēng)暴。每座風電塔筒設計矗立在三個巨(jù)大的(de)圓柱形浮體上(shàng),浮體刷上亮黃色的(de)油漆,焊接形成一個巨型三角形平台,邊長達67米。

這個漂浮(fú)式海(hǎi)上風電場(chǎng)能夠成(chéng)功落地,得益於英國豐(fēng)富(fù)的海上工程專業技術,這是在開發北海石油和天然氣資源的過程中逐(zhú)漸磨(mó)煉出(chū)來(lái)的。

英國(guó) Principle Power公司負責該平台技術設計的(de) Greg Campbell Smith 解釋說,該平台並(bìng)非一個被動結構(gòu)。漂浮式基礎平台會隨著風和海洋條件的變化而調整。當風大的(de)時候,浮式基礎會“傾(qīng)斜”或偏離風向。一個由泵和閥門組成(chéng)的裝(zhuāng)置在三個浮動圓柱台之間(jiān)轉移液體壓載物,讓平台保持平衡(héng),並讓風電機組處在理想的風(fēng)力角度上。在水下,海底係泊線纜連接到巨大的錨上,可確保整個平台(tái)能夠牢固地固定(dìng)到海底。

Principle Power公司(sī)表示,Kincardine 證(zhèng)明了漂浮式海上風電的(de)應用(yòng)潛力。


漂浮(fú)式海上風電能否助力全球風電發(fā)展?

世界各大企業都在競相設計漂浮式海上風電平台


該(gāi)公司表示,Kincardine漂浮式海上風電平台每年生產的電力足夠35000個(gè)英國家庭使用。但是,它麵臨的競爭也非常(cháng)激烈。世界各地都有公司在設計自己的漂浮式海上(shàng)風電場。

9月,美國政府新撥款5000萬美元,鼓勵美國企業到2035年前在(zài)美國水域安裝(zhuāng)15GW的漂浮式海上風電。據美國政府稱,政府的目標是將發電成本降低75%,並“助力美國領航海上風電(diàn)”。

海上風電肯定是一個巨大的潛在市場。英國(guó)獨(dú)立氣候谘詢機構氣候變化委員會(CCC)表示,到2050年,預計安裝的100GW海(hǎi)上風電場中,約(yuē)有一半將安裝在漂浮式平台上。

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

據估計,美國大約三分(fèn)之二的海上風能位於深遠海區(qū)域,歐洲80%的海床隻能使用漂浮(fú)式技術,日本沿海的大(dà)部分海域也都(dōu)是深海。

據RenewableUK 10月份發布的報告顯示,僅過去的12個月,全球範圍內的(de)漂浮式海上風電項目(管道容量)的總數就翻了一番,總計的管道容量從一(yī)年前的 91GW 增長到185GW。


漂浮式海上風電能否助力全球風電發展?


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

英國海上風電技術研(yán)究中心海(hǎi)上可再生能源推進中心(Offshore Renewable Energy Catapult)推算,到2050年,全球漂浮(fú)式(shì)海上風電市場規模將達到4000億至50000億英鎊。

當(dāng)前麵臨最大的難題是成本問題。這項新技術的成本昂貴,就度電成本而言,漂浮式海上風(fēng)電的成本與新建的核電廠不相上下。

然而,與核能不同的是,隨(suí)著市(shì)場的不斷增長,預期的漂浮式(shì)海上風電的發電成本將會(huì)下降。自2010年以來,隨著可再生(shēng)能源技術(shù)的大規模推廣,太陽能光伏組(zǔ)件的價格(gé)下降了90%,傳統的海上風電成本也有大幅下降。

不過,該(gāi)行業有專家警告稱,這項新技術想要落(luò)地(dì),還需要更多的投資。首先,漂(piāo)浮式海上(shàng)風電技術需要有巨大作業空間的深水港,用來製(zhì)造和組(zǔ)裝龐(páng)大的漂浮式基礎。

石油和天然氣平台往往隻(zhī)建一個就(jiù)可,但一個(gè)漂浮式風電(diàn)場往往需要(yào)采用“生(shēng)產線”建造的形式。一個大型漂(piāo)浮式海上風電場可能需要100個(gè)或更多(duō)的平台(tái)。

英國政府承諾投入1.6億英鎊用於加強英國的港口基礎設施建設,但RenewableUK認為還需要更(gèng)多(duō)的(de)投資(zī)。

盡管英國(guó)是第一個成功大規模部署漂浮式海上風電場的國家(jiā),但到目前位置,投入的回(huí)報卻很有限(xiàn)。眾(zhòng)所周知,前首(shǒu)相約翰遜希望英國成為(wéi)“生產風能的沙特阿拉伯”——讓海上(shàng)風電(diàn)成為能源產業的主體——但這番言論現在聽起來不免(miǎn)顯得很空洞。

在英國按住的大部分風電機組由英國的工人製(zhì)造,但這些工人都服務於外資公司擁有或運營(yíng)的工廠和風電場中(zhōng)。

盡管如此,風電行業堅定地認為,漂浮式風電對於英國而言是一個巨大的機會。

RenewableUK 的(de)首席執(zhí)行官 Dan McGrail 表(biǎo)示:“漂浮式海上風電的增長在全球範圍內(nèi)以驚人的速度逐年增長。英國是這項創新技術的全球領(lǐng)導者,占據總管道的近五分之一——遠高於其他國家。未來(lái)幾年,隨著(zhe)海上風電進入深遠海,可以獲得更強有力的風,漂浮式風電(diàn)將在為英國家庭提供廉(lián)價、清潔的電力(lì)以及提高能(néng)源安全(quán)方麵(miàn)發揮核心作用。特(tè)別是,漂浮式海上風電還為在英國建立一個全新的行業提供了一個重要的機會。英國擁(yōng)有世界一流的(de)供應鏈,這將使我(wǒ)們能夠將豐富的專業知識和最先進的技術出口到世界各地”。

 來(lái)源:文談公眾號

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