Гонка по развертыванию «сверхразмерных» ветряных турбин началась

В недалеком будущем воды в 15 милях от Мартас-Винъярд станут домом для потенциально важной части энергетического будущего Америки: 800-мегаваттного Vineyard Wind 1, проекта, который был описан как «первая в стране морская ветряная электростанция коммерческого масштаба». ».

Строительство Vineyard Wind 1 началось в прошлом году. на объекте будут использоваться турбины GE Renewable Energy Haliade-X мощностью 13 МВт. Имея высоту до 260 метров (853 фута), диаметр ротора 220 метров и 107-метровые лопасти, Haliade-X является частью нового поколения турбин, которые будут установлены в ближайшие годы.

В дополнение к GE, другие компании присоединяются к большому акту турбины. В августе 2021 г. китайская MingYang Smart Energy обнародованы подробности проекта высотой 264 метра который будет использовать 118-метровые лопасти.

В другом месте датская фирма Vestas работает над 15-мегаваттной турбиной с диаметром ротора 236 метров и лопастями длиной 115.5 метра. Siemens Gamesa возобновляемая энергия разрабатывает турбину с 108-метровыми лопастями и диаметром ротора 222 метра.

Причины такого увеличения размеров ясны. Когда дело доходит до высоты, Министерство энергетики США говорит, что башни турбин «становятся выше, чтобы улавливать больше энергии, поскольку ветер обычно усиливается с увеличением высоты».

Больший диаметр ротора также предназначен не только для галочки: Министерство энергетики отмечает, что они «позволяют ветряным турбинам охватывать большую площадь, улавливать больше ветра и производить больше электроэнергии».

Примерно то же самое и с лезвиями. Министерство энергетики говорит, что более длинные лопасти могут «захватывать больше доступного ветра, чем более короткие лопасти — даже в районах с относительно слабым ветром».

Появление на рынке огромных турбин — это хорошо, но их масштабы могут создать ряд среднесрочных и долгосрочных проблем для сектора, создавая узкие места, которые могут вызвать головную боль.

Корабельная форма

Берите инсталляции. В феврале, исследование Rystad Energy подробно остановился на некоторых возможных проблемах, связанных с судами, используемыми для установки морских ветряных турбин в открытом море.

Не считая Китая, ветряные турбины пережили то, что они назвали «всплеском роста в последние годы, увеличившись в среднем с 3 мегаватт (МВт) в 2010 году до 6.5 МВт сегодня».

Этот сдвиг, поясняет он, скорее всего, сохранится. «В период с 8 по 3 год на турбины мощностью более 2010 МВт приходилось всего 2021% мировых установок, но, по прогнозам, к 53 году этот процент вырастет до 2030%».

Приведенные выше данные относятся только к морским ветряным турбинам. По данным компании, занимающейся исследованиями в области энергетики и бизнес-аналитикой, к 2024 году спрос на суда, способные устанавливать более крупные морские турбины, превысит предложение.

Операторам, по его словам, «придется инвестировать в новые суда или модернизировать существующие, чтобы установить сверхразмерные турбины, которые, как ожидается, станут нормой к концу десятилетия, иначе темпы морских ветровых установок могут замедлиться».

«Когда турбины были меньше, их установка могла выполняться флотом оффшорных ветровых судов первого поколения или переоборудованными самоподъемными кранами из нефтегазовой отрасли», — сказал Мартин Лисн, старший аналитик по буровым установкам и судам в Rystad Energy, в заявлении на конференции. время.

Поскольку операторы продолжают отдавать предпочтение более крупным турбинам, Люсн сказал, что для удовлетворения спроса потребуется «новое поколение специально построенных судов».

Эти специализированные суда недешевы. фирма США Доминион Энергия, например, возглавляет консорциум по строительству 472-футовой Харибды, которая будет стоить около 500 миллионов долларов и сможет установить текущие турбины и турбины следующего поколения мощностью 12 МВт или больше. В будущем потребуется больше судов, таких как «Харибда», по мере роста турбин.

«Из существующего флота специально построенных судов только несколько единиц могут установить турбины мощностью 10 МВт+, и ни один в настоящее время не может установить турбины мощностью 14 МВт+», — говорится в анализе Rystad Energy. «Это изменится к 2025 году, когда начнут поступать новые суда, а существующие суда получат модернизацию кранов». 

Порты

Суда, которые перевозят и устанавливают турбины, будут иметь важное значение в ближайшие годы, но порты, в которых они пришвартованы, являются еще одной областью, где, вероятно, потребуются инвестиции и модернизация для удовлетворения роста ветровой энергии.

В комментарии, отправленном CNBC по электронной почте, Лисн из Rystad Energy назвал портовую инфраструктуру «очень важной» с точки зрения судов.

В будущем, похоже, потребуются большие деньги. В мае прошлого года в отчете отраслевой организации WindEurope говорилось, что порты Европы пришлось бы инвестировать 6.5 млрд евро (около 7.07 млрд долларов) к 2030 году, чтобы «поддержать расширение оффшорной ветроэнергетики».

В отчете рассматривается новая реальность больших турбин и влияние, которое это может иметь на порты и инфраструктуру. «Для размещения более крупных турбин и расширения рынка необходимы модернизированные или совершенно новые объекты», — говорится в сообщении.

Портам, по словам WindEurope, также необходимо будет «расширить свою территорию, укрепить причалы, улучшить свои глубоководные гавани и выполнить другие строительные работы».

Совсем недавно отчет Глобального совета по ветроэнергетике также подтвердил важность портов.

«По мере расширения оффшорных ветроэнергетических проектов и увеличения числа проектов плавучей ветроэнергетики в коммерческих масштабах модернизация портов будет иметь решающее значение для будущего успеха отрасли», — говорится в сообщении.

Базирующаяся в Брюсселе организация заявила, что за последнее десятилетие размеры турбин «резко увеличились», отметив, что на рынке доступны турбины мощностью 15 МВт.

«Эксперты теперь предсказывают, что к 17 году турбины мощностью 2035 МВт станут обычным явлением», — говорится в сообщении, а затем добавляется, что проекты, связанные с плавучими морскими ветроэнергетическими установками, разрабатываются «в огромных объемах».

Эти «плавучие проекты» нуждались в «значительном хранении и сборке на пристани, что требовало более просторных помещений, наземных транспортных связей в пределах портовых территорий и более глубоководных портов».

«Несколько правительств определили модернизацию портов как жизненно важную для развития оффшорной ветроэнергетики, от Тайваня до штата Нью-Йорк».

Что касается портов, Лисн из Rystad Energy сказал CNBC, что США, чей текущий рынок оффшорной ветроэнергетики невелик, «потребуют дополнительной работы, поскольку у них нет такой же инфраструктуры, как в Европе».

Изменения на этом фронте, похоже, грядут. В начале марта, BP и Equinor — два предприятия, более известные как производители нефти и газа, — подписали соглашение преобразовать морской терминал Южного Бруклина в морской ветряной порт.

В объявлении Equinor говорится, что порт станет «передовым плацдармом для проектов Equinor и bp Empire Wind и Beacon Wind». Он заявил, что это место станет «местом назначения для будущих морских ветровых проектов в регионе». Ожидается, что инвестиции в модернизацию инфраструктуры составят от 200 до 250 миллионов долларов.

Дорога впереди

Все вышеперечисленное подчеркивает важность инфраструктуры и логистики. Шаши Барла, который является глобальным руководителем цепочки поставок и технологий ветроэнергетики в Wood Mackenzie, сказал CNBC, что, хотя у компаний есть технологические возможности, логистические проблемы оказываются «очень сложными».

«Дело не в том, что это что-то новое… мы говорим о проблемах логистики с самого начала существования отрасли», — сказал Барла. «Это то, что… мы как бы сейчас, сегодня, приближаемся к переломному моменту».

Во всем мире крупные экономики объявляют о планах по наращиванию мощностей ветроэнергетики в попытке уменьшить нашу зависимость от ископаемого топлива.

Хотя эти цели амбициозны, ясно, что они сталкиваются с рядом препятствий. Несмотря на проблемы, связанные с размером турбины, потребуются гигантские усилия, чтобы перевести все эти установки в режим онлайн. Есть работа, которую нужно сделать.   

«Все чаще отсутствие вспомогательной инфраструктуры рассматривается как основной ограничивающий фактор роста ветроэнергетики», — отмечается в отчете GWEC.

«Во многих странах, — добавил он, — отсутствие инфраструктуры, такой как энергосистемы и сети передачи, логистические магистрали и порты, сдерживает распространение ветровой энергии и душит те самые инновации, которые необходимы для преобразования энергетической системы».

Наряду с этими вопросами взаимодействие ветряных турбин с дикой природой, вероятно, станет еще одной областью серьезных дебатов и дискуссий в будущем.

Только на прошлой неделе Министерство юстиции США объявило, что фирма под названием ESI Energy Inc. «признал себя виновным по трем пунктам обвинения в нарушении MBTA» или Закона о договоре о перелетных птицах.

По мере развития 21-го века ветроэнергетика должна значительно расширяться, но путь вперед выглядит далеко не гладким. Генеральный секретарь ООН недавно предупредил, что планета «лунатизм к климатической катастрофе», ставки не могли быть намного выше.