Statoil期待已久的Hywind Scotland是位于苏格兰阿伯丁郡Peterhead离岸25公里的Buchan Deep的30 MW浮动风力发电场,现已准备就绪。
去年获得了最终同意,财务是最后的障碍,同时增加了一个小的1 MWh电池。现在,随着该项目的最终投资决定(FID)达到2.358亿美元,浮动Hywind项目的建设已经开始。
多年的研发已经在这一刻之前
挪威国有能源巨头挪威国家石油公司(Statoil)通过其第一个单一的Hywind浮动平台,正以有计划的,有意识的步伐向海上浮动风电发展。
最初的Hywind浮动基础支持单个2 MW西门子涡轮机,自2009年以来一直成功运行,证明了今天的30 MW Hywind Scotland的概念,其中包括5台6 MW涡轮机。
“早在2002年,当我们开始开发Hywind浮动地基设计时,全尺寸意味着几兆瓦。Statoil可再生资产管理负责人TrineIngebjørgUlla告诉Cleantechnica
“ 2009年,也就是我们开始考虑的七年后,我们在挪威安装了2兆瓦的原型机。而且它仍然在那里生产。基本想法是看看我们是否可以在挪威以外的北海使用它,因为我们有深水。”
深水至关重要。乌拉说,当海上风开始离开北海的发源地时,浮动基础就变得可行了,因为世界上大多数海上风的潜力都在水中,对于固定基础而言太深了。
海上风电最初是在独特的地理环境中发展的。北海异常浅且多沙,离岸边超过12英里
她说:“在非常大的区域中,水流的范围为15至25米,因此实际上可以使这些固定的地基非常有效。”
这些浅滩是世界海上风电产业诞生的地方;现在,中国,日本和美国才刚刚开始发展自己的海上风电。
这些潜在的海上风电新市场的水太深,无法固定基础。
在全球范围内,深水海上风电潜力巨大。例如,为美国供电的技术潜力接近17,000 TW,超过其目前使用的所有电力
借助更凉爽的空气,更少的空间限制和更强的风,甚至还有更多的空间可以容纳更多的风电场,所有海上风能都可以更充分地利用世界的风能。通过减少延误带来的财务风险,NIMBYism还使更远的风电场更安全,但是离岸风越远,水的深度就越深。
由于所有这些原因,浮动基础代表了海上风电的未来。
30兆瓦的涡轮机Hywind Scotland风电场将排列在95米至120米的水深范围内,就像通常在北海以外发现的更深的水一样。
挪威国家石油公司(Statoil)的五个Hywind浮动式涡轮机支架中的每一个的设计概念都具有针的优雅简洁性:不可能垂直浮动。
“我们在制造的一致性上节省了很多,因为这只是一件事;它基本上是在底部有盖的管道。”乌拉解释说。
“这比半潜式潜水器要容易得多,在半潜式潜水器中,您必须将所有这些零件放在一起。”
这种完全简单的浮动基础使安装绝对减少。进入水中后,从底部到直立的圆柱体将水和岩石缓慢压载,然后仅需使用小型驳船即可轻松拖出。这是革命性的。
通常,海上风电场的地基需要巨大且专业的船舶才能将地基安装到海床中。世界上只有少数这种巨型的专用海上风能安装船,它们能够安装所需的大型地基。安装成本具有最大的降低海上风电成本的潜力。
每个“针”的直径仅为12至14米,具有纤细的外形,可减少对波浪的反应,沉重的压载可降低其重心。组成30兆瓦风力发电场的五个浮动基础仅通过电缆连接。随着海浪的来回移动,每个拖曳锚的三个拖锚都嵌入海床中。
由于重心低,Hywind概念已证明其在海上航行七年中非常稳定
浮动式风力涡轮机受到来自风,波浪和水流的三个独立力。所有这些都影响着它的运动,它的扭曲和转弯,它的起伏方式以及其向侧面倾斜的方式。
她说:“最重要的是能够控制该运动。”“就此而言,Statoil针头设计具有一些非常有益的功能。”
挪威国家石油公司(Statoil)在挪威沿海的Hywind原型机在海上航行的数小时中经受住了每小时90英里的狂风。“它暴露在高达19米的海浪中,风速高达每秒40米;对挪威来说是强烈的飓风。”乌拉解释说。“它躺在那里非常稳定,只是随着波浪而上下移动。”
苏格兰的新位置具有强劲而稳定的风,在风速方面堪称一流-平均每秒10米,远低于飓风的极端时速。那里的平均波高不超过2米。
在海上发现的更高,更稳定的风速是开发海上风力的原因之一,因为输出随风速的增加而增加。风速每增加一倍,输出将增加8倍,并且额定值从1增至7,最大为7。苏格兰的位置以每秒10米的速度排名第七。
空气密度和高度也会影响功率输出。空气密度受温度影响。在夏季,在苏格兰沿海发现的冷风(在这些涡轮机的高度更高时),甚至比相同大小的涡轮机在温暖的土地上所利用的相同风速的生产率要高得多。
与陆上风力涡轮机相比,海上涡轮机要高得多,并且功率要大得多,陆上风力涡轮机通常为2 MW和3 MW涡轮机
西门子刚刚宣布,它将为Hywind Scotland项目提供5台6 MW涡轮机。西门子和DONG Energy在开创大型海上涡轮机方面一直处于领先地位,根据与领先涡轮机制造商的对话,现在甚至有测试设施计划在未来几年内测试高达15 MW的涡轮机。
与任何技术一样,每次后续部署通常会降低成本,但是Statoil在此打破了记录。
30兆瓦的Hywind Scotland将耗资2.358亿美元。与从2009年开始的单涡轮2兆瓦Hywind飞行员相比,这意味着每兆瓦成本可降低60%至70%。陆上风当然比海上便宜得多,但是随着我们开始完善工程设计并部署更多的海上风,海上风的成本也在下降。
Statoil拥有丰富的经验,可用于开发海上风电基础,半个世纪前就率先开发了用于石油和天然气的海上风电基础
“我们在石油和天然气业务中以相同的方式开始。我们通过将东西附着在底部开始了离岸业务。”乌拉说。
“但是在那儿,您也已经看到了从固定到浮动的运动。因此,过去几年来,在非常深的水域中出现了许多浮动的发展。”
图片积分:Statoil
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