推出“超大型”風力渦輪機的競賽正在進行中

在不久的將來，距離瑪莎葡萄園島15 英里的水域將成為美國能源未來潛在關鍵部分的所在地：800 兆瓦的葡萄園風1 號項目，該項目被描述為「美國第一個商業規模的離岸風電場」 」。

Vineyard Wind 1 的建設於去年開始， 該設施將使用 GE 再生能源公司的 13 MW 版本的 Haliade-X 渦輪機。 Haliade-X 高度高達 260 公尺（853 英尺），轉子直徑為 220 米，葉片長 107 米，是未來幾年安裝的新一代渦輪機的一部分。

除了 GE，其他公司也加入了大型渦輪機的行列。 2021年XNUMX月，中國明陽智慧能源 公佈264公尺高設計細節 將使用 118 公尺葉片。

在其他地方，丹麥公司 Vestas 正在開發一種 15 兆瓦渦輪機，其轉子直徑為 236 米，葉片為 115.5 米，同時 西門子歌美a可再生能源 正在開發一種渦輪機，其葉片長 108 米，轉子直徑 222 米。

這些尺寸增加的原因是顯而易見的。 在高度方面，美國能源部表示，渦輪機塔“正在變得更高，以捕獲更多能量，因為風通常會隨著海拔的增加而增加。”

更大的轉子直徑也不僅僅是為了展示，美國能源部指出，它們“可以讓風力渦輪機掃過更多的區域，捕獲更多的風，並產生更多的電力。”

這與刀片非常相似。 美國能源部表示，較長的葉片“比較短的葉片能夠捕獲更多的可用風——即使是在風力相對較小的地區。”

大型渦輪機進入市場固然很好，但其龐大的規模可能會為該行業帶來許多中長期挑戰，造成令人頭痛的關鍵點。

船形

進行安裝。 二月裡， Rystad Energy 的研究 研究了與用於在海上安裝海上風力渦輪機的船舶相關的一些可能的問題。

報告稱，不包括中國在內，風力渦輪機「近年來出現了井噴式增長，從 3 年的平均 2010 兆瓦 (MW) 上升到如今的 6.5 兆瓦 (MW)」。

它解釋說，這種轉變可能會持續下去。 “8 年至 3 年間，2010 兆瓦以上的渦輪機僅佔全球裝置的 2021%，但預計到 53 年，這一比例將飆升至 2030%。”

上述數據僅涉及海上風力渦輪機。 這家能源研究和商業情報公司表示，到 2024 年，對能夠安裝大型海上渦輪機的船舶的需求將超過供應。

報告稱，運營商“將不得不投資新船或升級現有船舶，以安裝超大型渦輪機，預計到本世紀末將成為常態，否則海上風電安裝的步伐可能會放緩。”

Rystad Energy 鑽井平台和船舶高級分析師Martin Lysne 在聲明中表示：「當渦輪機尺寸較小時，安裝可以由第一代離岸風電船隊或石油和天然氣行業改裝的自升式鑽井平台來完成。 ”時間。

萊斯恩表示，隨著營運商繼續青睞更大的渦輪機，將需要「新一代專用船舶」來滿足需求。

這些專用船隻並不便宜。 美國公司 自治領能源例如，正在領導一個財團建造 472 英尺長的 Charybdis，該項目將耗資約 500 億美元，能夠安裝目前的渦輪機和 12 兆瓦或更大的下一代渦輪機。 隨著渦輪機的發展，未來將需要更多像卡律布狄斯號這樣的船舶。

Rystad Energy 的分析稱：“在目前的專用船舶船隊中，只有少數幾艘能夠安裝 10 MW 以上的渦輪機，目前沒有一艘能夠安裝 14 MW 以上的渦輪機。” “隨著新船開始交付以及現有船舶進行起重機升級，這種情況將在 2025 年發生變化。” 

外接連接埠

運輸和安裝渦輪機的船舶在未來幾年將發揮重要作用，但它們停靠的港口是另一個可能需要投資和升級的領域，以滿足風能的成長。

Rystad Energy 的 Lysne 在電子郵件發送給 CNBC 的評論中稱，從船舶角度來看，港口基礎設施「非常重要」。

展望未來，似乎需要大量資金。 去年五月，產業機構 WindEurope 的報告稱，歐洲港口 需要投資6.5億歐元 （約 7.07 億美元）到 2030 年，以「支持離岸風電的擴張」。

該報告討論了大型渦輪機的新現實以及這可能對港口和基礎設施的影響。 「需要升級或全新的設施來容納更大的渦輪機和更大的市場，」它說。

WindEurope表示，港口還需要​​“擴大土地、加固碼頭、增強深海港口並進行其他土木工程。”

最近，全球風能理事會的報告也強調了港口的重要性。

報導稱：“隨著海上風電項目的擴張和商業規模浮動風電項目的激增，港口升級對於該行業未來的成功至關重要。”

這家總部位於布魯塞爾的組織表示，過去十年渦輪機尺寸“急劇增加”，並指出市場上有 15 MW 渦輪機。

該公司表示：「專家現在預測，到 17 年，額定功率為 2035 兆瓦的渦輪機將變得普遍。」隨後補充說，以浮動式離岸風電為中心的項目正在「大量開發」。

這些“浮動項目”需要“大量的碼頭儲存和組裝，需要更寬敞的設施、港區和深水港口內的陸上連接運輸線路。”

“一些政府已確定港口升級對於從台灣到紐約州發展海上風電至關重要。”

在港口方面，Rystad Energy 的 Lysne 告訴 CNBC，美國目前的離岸風電市場很小，“需要更多的工作，因為他們沒有與歐洲相同的基礎設施。”

這方面的改變似乎即將到來。 三月初， BP 和 Equinor — 兩家以石油和天然氣生產商而聞名的企業 — 簽署了一項協議 將南布魯克林海運碼頭改造成海上風港。

Equinor 在聲明中表示，該港口將成為「Equinor 和 bp 的 Empire Wind 和 Beacon Wind 計畫的尖端中轉設施」。 該公司聲稱，該地點將成為「該地區未來離岸風電計畫的首選目的地」。 基礎設施升級投資預計為 200 億至 250 億美元。

前方的路

所有這些都體現了基礎設施和物流的重要性。 Wood Mackenzie 風電供應鏈和技術全球主管 Shashi Barla 告訴 CNBC，雖然公司擁有技術能力，但事實證明物流挑戰「非常困難」。

「這並不是什麼新鮮事……我們從行業誕生的第一天起就一直在討論物流挑戰，」巴拉說。 “就是這樣......我們現在，今天，正在接近臨界點。”

縱觀全球，主要經濟體 正在宣布提高風能容量的計劃 以減少我們對化石燃料的依賴。

雖然這些目標雄心勃勃，但顯然它們面臨許多障礙。 儘管存在與渦輪機尺寸相關的問題，但仍需要付出巨大的努力才能使所有這些裝置上線。 還有工作要做。   

GWEC 的報告指出：“越來越多的人認為，缺乏便利的基礎設施是風電行業發展的主要限制因素。”

報告補充說：“在許多國家，電網和輸電網絡、物流高速公路和港口等基礎設施的缺乏正在限制風電的擴張，並扼殺能源系統轉型所需的創新。”

除了這些問題之外，風力渦輪機與野生動物的相互作用可能是未來主要爭論和討論的另一個領域。

就在上週，美國司法部宣布一家名為 ESI Energy Inc 的公司 曾“對違反 MBTA 或候鳥條約法的三項罪名表示認罪”。

隨著21世紀的進步，風能必將大規模擴張，但前方的道路看起來遠非一帆風順。 聯合國秘書長最近警告說，地球正在 “夢遊導致氣候災難” 賭注再高不過了。