據(jù)其運營商Statoil稱,部署后三個月,全球首個浮動風(fēng)電場超出了業(yè)績預(yù)期。挪威能源公司表示,位于阿伯丁郡海岸15英里處的五渦輪機,30兆瓦的Hywind Scotland Pilot Park公園,其最大理論容量的65%在去年11月,12月和1月運行。
Hywind Scotland Pilot Park的五個浮動風(fēng)力渦輪機中的每一個都能夠?qū)?兆瓦的能量輸送到電網(wǎng)中,以實現(xiàn)總發(fā)電量為30兆瓦的項目。不使用時,電源存儲在鋰電池中供以后使用。在tinyurl.com/FloatingHywind上觀看Hywind開發(fā)的全部故事(資料來源:Equinor | Statoil)
相比之下,底部固定式海上風(fēng)電場冬季的典型容量系數(shù)為45%至60%。盡管有颶風(fēng)和嚴(yán)重的冬季風(fēng)暴,波浪高度達到27英尺,但仍達到了65%的容量。
Hywind的渦輪機高約830英尺,其中256英尺深處淹沒在水面之下。每個巨大的塔樓都通過浮動鏈條系在海底,重達1,323噸。在超過328英尺深的水域中,浮式渦輪機理論上可以產(chǎn)生足夠的電力,為滿負荷運行的20,000個英國平均房屋供電。
離岸優(yōu)勢
浮式風(fēng)電場的主要優(yōu)勢是海上風(fēng)速通常比陸地風(fēng)速快。速度的小幅增加導(dǎo)致能量產(chǎn)生的大幅增加。例如,美國地球科學(xué)研究所(American Geosciences Institute)的數(shù)據(jù)顯示,風(fēng)速為15英里/小時的風(fēng)力發(fā)電機可產(chǎn)生的能量是12英里/小時風(fēng)速的兩倍。此外,海上風(fēng)速比陸地風(fēng)速更穩(wěn)定,產(chǎn)生更穩(wěn)定的動力源??紤]到沿海地區(qū)占美國人口的一半,這些優(yōu)勢為投入能源密集區(qū)域提供了機會。
海上建筑的缺點包括嚴(yán)重的海上風(fēng)暴造成的潛在渦輪機損壞,高昂的建設(shè)成本以及在深水中建造可靠風(fēng)電場的挑戰(zhàn)。
迄今為止,浮式渦輪機僅部署在適度項目中,例如由日本福島縣海岸福島風(fēng)力海上聯(lián)合體建造和運營的7兆瓦系統(tǒng)。通常,海上風(fēng)電場建在淺水區(qū)的海床上。然而,根據(jù)挪威國家石油公司的一位發(fā)言人的說法,80%的海上風(fēng)力資源對于傳統(tǒng)的底部固定風(fēng)力渦輪機來說太深(200英尺)。
“我們預(yù)計全球浮動海上風(fēng)電將呈指數(shù)級增長,”挪威國家石油公司表示,特別是隨著技術(shù)的成熟和成本的下降。“我們正在研究新地區(qū)的前景,并正在評估幾個有可能浮動海上風(fēng)電的有趣地區(qū)。在高潛力市場中,我們相信日本,北美西海岸,甚至歐洲都是一些例子。“這些地區(qū)的海床在海岸邊急劇下降。
歐洲是一個開拓者?
可再生能源的歐洲市場前景總體看漲。根據(jù)歐盟委員會國際可再生??能源機構(gòu)最近的一份報告,從2015年到2030年,歐盟可以將可再生能源的使用量從17%增加到34%,占能源總使用量的比例。該報告指出,歐洲的能源部門可以容納大量的風(fēng)力發(fā)電。
該地圖顯示了全球海上風(fēng)電的巨大潛力。(來源:Equinor)
受巴黎氣候變化協(xié)議的推動,歐洲一直在制定可再生能源部署的目標(biāo)。根據(jù)該委員會的報告,可再生能源消耗從2005年的9%上升到2015年的16.7%。歐盟有望實現(xiàn)2020年制定的20%目標(biāo)。
然而,為了擴大風(fēng)電的使用范圍,建筑商和運營商必須找到削減成本的方法。他們越來越多地投資于物聯(lián)網(wǎng)或物聯(lián)網(wǎng)。“一般來說,物聯(lián)網(wǎng)為運營商提供了有效管理資產(chǎn)的機會,”Forrester Research高級分析師Paul Miller表示。“詳細的監(jiān)控和預(yù)測性維護可以改善遠程農(nóng)場的正常運行時間。工程師可以負責(zé)訪問需要支持的站點,他們攜帶正確部件的機會也會增加。“