工程高访

刮起来了!海上风能市场的全球阵风

见道网 2019年07月31日
  • 海上风力发电设计和建造的创新带来了新的成本效益
  • 清洁能源资源已证明能够比其他类型的可再生能源扩大规模

5月竣工的588兆瓦比阿特丽斯海上风电场现在是苏格兰最大的设施,创下了夹克式地基的世界纪录

随着设计公司,建筑商,供应商和观察家考虑到蓬勃发展的全球海上风能市场的潜力,海上风力发电设计和建造的创新带来了新的成本效益。

即使新的建筑障碍正在出现,该领域的主要参与者还是能看到面对全球各地气候变化迫在眉睫的影响、挑战电力输送规范和创造经济增长渠道的需求达到了前所未有的水平。

在英国进行测试的自浮式重力基础

海上风电场可以追溯到20世纪90年代,甚至更早,早期的风险投资已经退休。但专家表示,清洁能源资源已证明能够比其他类型的可再生能源扩大规模,具有更好的可靠性和一致性。因此,市场及其机器都发展迅猛。

@美国工程师WSP公司副总裁兼海上风力发电业务经理马特·帕尔默

这是未来15年世界的一场革命,就像过去的工业革命一样。

@刚刚被任命为伯恩斯麦克唐奈公司(Burns&McDonnell)的海上风电主管托尼·阿普尔顿(Tony Appleton)

这是千载难逢的新概念,一个新兴产业。

一直在扩展的风电领域

瑞士信贷4月份的一份研究报告指出,欧洲公用事业可扩展增长的主要部分是离岸风。报告还指出,到2025年,全球海上风电装机容量将达到55.6千兆瓦,高于此前估计的约41.3千兆瓦。

@英国工业贸易集团RenewableUK

由于欧洲的承诺和大幅度提高的生产经济性,离岸风力发电场现在占海上风力发电运营、建设或发展15%增长的三分之二,2018年近105吉瓦 。以英国为首的五个国家占全球产能的75%。

由GE可再生能源公司开发的Haliade-X是一种12兆瓦的涡轮机

英国在不同阶段的项目中增加了9%,达到38.4千兆瓦,紧随其后的是德国和美国,分别为16.5千兆瓦和15.7千兆瓦——这一飞跃令一些行业观察人士感到惊讶。

@帕尔默

虽然海上风始于斯堪的纳维亚,但英国是它向前推进的地方。

@丹麦维斯塔斯风力系统公司和日本三菱重工合资的涡轮机制造商MHI维斯塔斯海上风力发电公司的首席执行官菲利普·卡瓦芬

在过去的12到15个月里,美国从潜在市场走出来,进入第一个大型商业项目,现在我们已经在讨论20吉瓦了。

美国目前超过了亚洲的发展中市场,目前领先于中国的12千兆瓦和台湾的8.9千兆瓦。

@丹麦兰博首席顾问里奇·鲍德温

简单的数学计算:对于1000兆瓦的风电场,需要的风力发电机组要少得多。它降低了能源的平均成本。

@可再生能源英国公司RenewableUK

新项目激增的同时,近年来离岸风力成本下降了一半,法国刚刚以每兆瓦不到56美元的价格购买了600兆瓦的电力,而英国将为高达6000兆瓦的新产能支付每兆瓦70美元,尽管一些预测显示法国和德国的市场增长放缓。

西门子新的海上风电站设计,专门的海上变压器模块,比现有型号更小更轻

涡轮机的尺寸是关键,早期的2兆瓦和3兆瓦的型号让位于英国刚刚完成的比阿特丽斯海上风电设施使用的9.5兆瓦容量的机器,甚至更大的机器正在测试或考虑。

瑞士信贷表示,西门子Gamesa新的10兆瓦涡轮机可以在2024年之前每年降低7%的能源成本。报告称,该公司不需要投资于新的物质生产能力。

全球风能理事会是总部设在布鲁塞尔的海上和陆上风力发电行业贸易组织,目前有1500名私营和公共部门成员。该公司6月份发布的第一份全球市场评估预测,在“一切照旧”的情况下,最低装机容量为190千兆瓦,到2030年,总装机容量将达到220千兆瓦,并带来“上行”收益,如“改变游戏规则”的浮动风力发电场和新的政府承诺。

越来越多的商业人士加入该行业

沙特阿拉伯是首次关注海上风电的国家之一,刚宣布计划在其电力组合中增加5吉瓦的可再生能源,以释放石油用于出口。总部位于意大利的Saipem和一个地区合作伙伴7月签署协议,作为EPCI的承包商开发一个500兆瓦的海上风电场,没有披露任何项目成本。日本和韩国最近也采取了大规模的市场举措,以赶上其区域同行。

澳大利亚政府于3月批准了该国首个海上项目的新研究,该项目规模2000兆瓦。

到2030年,亚洲(特别是中国)的增长将占理事会报告全球总量的100吉瓦。

@行业经济顾问Wood McKanzie Power&Renewables

中国离岸开发商必须在2021年底之前委托项目,以便在补贴结束前仍能受益于所谓的政府“上网电价”。

@市场情报委员会主任Karin Ohlenforst

我们正站在真正的全球海上风电行业的触手可及的范围内,中国将成为全球最大的海上地区。

GE于2017年收购了欧洲涡轮叶片制造商LM Wind Power,以建造其创纪录的12 兆瓦Haliade-X组件

她和其他行业观察人士预计,中国将成为全球最大的离岸地区。通用电气可再生能源公司7月12日表示,将在中国新兴的广东省海上风力发电中心开设一个新的涡轮机工厂。

应对新兴市场和调整技术以适应规模和新功能所固有的挑战,扩大了设计公司的工作量。

@总部位于荷兰的Royal HaskoningDHV首席执行官Erik Oostwegel

目前在北海的英国部分几乎没有任何海上风力项目,我们没有参与其中。我们提倡在40到50米的水域使用人工岛屿来容纳电力换流站和其他设施。

@首席执行官Lars-PeterS·bye

丹麦的Cowi A / S大约有120名员工专注于该领域。市场将发展得非常迅速,特别是因为人们对气候变化的关注更加激烈。Cowi正在支持开发商哥本哈根基础设施合作伙伴的国际项目,特别是马萨诸塞州的800兆瓦葡萄园风力发电项目, 这是美国第一个主要项目,目前正在通过新的许可障碍,明年开始建设。

设计是关键

@Ramboll全球风能总监Tim Fischer

海上风电必须与传统电力竞争,设计是降低成本的关键,它设计了至少三分之二的欧洲涡轮机基础,是为数不多的非中国设计公司之一,在该国现在爆炸性的海上部门中起着关键作用。海上风在技术上很复杂,因此设计是整个事物的关键部分。

@Wood Thilsted Partners的联合创始人,丹麦东能源公司的前岩土工程专家Alistair Wood

在将石油和天然气领域的技术应用于海上风电时,工程师们迅速掌握了从单桩腐蚀和冲刷到灌浆基础故障和不灵活的电缆的陷阱。我们公司正在与WSP一起设计Vineyard风力涡轮机基础。

@SNC-Lavalin集团Atkins部门的部门业务和战略经理Una Brosnan

没有意识到细长高柱子上重型涡轮机的复杂性导致了早期海上安装问题,阿特金斯部门约有200至250名员工被分配到全球项目中,我们在涡轮机的动态特性上投入了大量时间。

意大利承包商Saipem为苏格兰的Hywind浮动风电场制造了一个子结构

由于该公司在588兆瓦的Beatrice海上风电项目中为84个海上风机设计了第一个大规模生产的深水套管子结构,这显然得到了回报。经过三年的建设,它于5月准时投入使用,现在是苏格兰最大的此类设施。这个价值12亿美元的阵列由7兆瓦的西门子Gamesa涡轮机提供动力,这些涡轮机顶部的钢护套重达1,000吨,水深超过56米。

即将推出:Haliade-X!

布鲁斯南及其工作人员以及其他海上风电设计公司正准备迎接下一步,因为美国的GE可再生能源公司准备在2021年推出其商业发射的巨型Haliade-X 12-MW涡轮机 ,创纪录的107米长叶片和220米转子,每年可产生67吉瓦时的电力。7月早些时候,第一台原型机连接到荷兰鹿特丹的一个高压变电站进行测试。这些巨型叶片首次在法国工厂外进行,这是GE于2017年收购的工厂,在英国进行了进一步的测试,这是一个关键的预定市场。

海洋调查专家7月将从马萨诸塞州新贝德福德部署分析800兆瓦葡萄园风力海上风电场

@GE北美商业领袖Derek Stillwell

你必须确定你设计的涡轮机能够承受并且叶片能够承受负载,当你听说一台新的涡轮机时,它实际上已经进行了很长时间。我们知道12兆瓦击败了较小的涡轮机,这也是我们投资的原因。能量系数越来越便宜。

@竞争对手制造商西门子Gamesa的副总裁Joergen Scheel

该公司新的10兆瓦,193米转子在今天非常接近最佳状态,但未来五年不会一直如此。

@Shell Offshore Wind的高级海洋工程师斯科特·奇特伍德(Scott Chitwood)

这些涡轮机让我们能够在从联邦政府租赁的昂贵海域中“挤出最大的产能”。但需要注意寻找能够制造11米直径钢单桩和大西洋沿海海岸空间的制造商面临的风险问题。

@Ramboll的Baldwin

开发商最近为马萨诸塞州最近的三个海上离岸租赁中的每一个支付了1.35亿美元。

@阿特金斯的布鲁斯南

有时你需要开发涡轮机来推动供应链和工程团队的极限,作为一名设计师,它让我们的思维方式与众不同。

@伯恩斯和麦克唐纳的阿普尔顿

美国海上风电计划将从“没有欧洲人经历的痛苦和痛苦的最大型涡轮机”中获益。(编辑:赵静)


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