Tekma za uvedbo vetrnih turbin "super velikosti" je v teku

V ne tako oddaljeni prihodnosti bodo vode 15 milj od Martha's Vineyard dom potencialno ključnemu delu ameriške energetske prihodnosti: 800-megavatna vetrna elektrarna Vineyard Wind 1, projekt, ki je bil opisan kot "prva v državi komercialna vetrna elektrarna na morju .”

Lani se je začela gradnja Vineyard Wind 1, in objekt bo uporabljal 13 MW različice turbin Haliade-X GE Renewable Energy. Z višino do 260 metrov (853 čevljev), premerom rotorja 220 metrov in 107-metrskimi lopaticami je Haliade-X del nove generacije turbin, ki bodo nameščene v prihodnjih letih.

Poleg GE, druga podjetja se vključijo v veliko turbinsko dejanje. Avgusta 2021 kitajski MingYang Smart Energy objavil podrobnosti 264 metrov visokega dizajna ki bo uporabljala 118-metrska rezila.

Drugje dansko podjetje Vestas dela na 15-megavatni turbini, ki bo imela premer rotorja 236 metrov in 115.5-metrske lopatice. Obnovljiva energija Siemens Gamesa razvija turbino, ki vključuje 108-metrske lopatice in premer rotorja 222 metrov.

Razlogi za to povečanje velikosti so jasni. Ko gre za višino, ameriško ministrstvo za energijo pravi, da stolpi turbin "postajajo višji, da bi zajeli več energije, saj se vetrovi na splošno povečujejo z naraščanjem nadmorske višine."

Tudi večji premer rotorja ni samo za predstavo, pri čemer DOE ugotavlja, da "omogočajo vetrnim turbinam, da pometajo več površine, zajamejo več vetra in proizvedejo več električne energije."

Podobno je z rezili. DOE pravi, da lahko daljša rezila "zajamejo več razpoložljivega vetra kot krajša rezila - tudi na območjih z relativno manj vetra."

Ob prihodu ogromnih turbin na trg je vse v redu, toda njihov sam obseg lahko predstavlja številne srednje- do dolgoročne izzive za sektor, kar ustvarja točke, ki bi lahko povzročile preglavice.

Oblika ladje

Vzemite inštalacije. februarja raziskave podjetja Rystad Energy izpopolnil nekatere možne težave, povezane z ladjami, ki se uporabljajo za namestitev vetrnih turbin na morju na morju.

Če ne štejemo Kitajske, je dejal, da so vetrne turbine doživele tisto, kar je poimenoval "nabrek rasti v zadnjih letih, s povprečnih 3 megavatov (MW) v letu 2010 na 6.5 ​​MW danes."

Ta premik, je pojasnil, se bo verjetno ohranil. »Turbine, večje od 8 MW, so med letoma 3 in 2010 predstavljale le 2021 % svetovnih naprav, vendar naj bi ta odstotek do leta 53 narasel na 2030 %.«

Zgornji podatki se nanašajo samo na vetrne turbine na morju. Po podatkih podjetja za energetske raziskave in poslovno obveščanje naj bi povpraševanje po plovilih, ki bi lahko namestili večje turbine na morju, do leta 2024 preseglo ponudbo.

Operaterji bodo morali vlagati v nova plovila ali nadgraditi obstoječa, da bodo namestili velike turbine, za katere se pričakuje, da bodo do konca desetletja postale norma, sicer bi se lahko hitrost vetrnih naprav na morju upočasnila.

"Ko so bile turbine manjše, bi namestitev lahko izvajala prva generacija plovil za veter na morju ali predelanih dvigal iz naftne in plinske industrije," je dejal Martin Lysne, višji analitik za ploščadi in plovila pri Rystad Energy. čas.

Glede na to, da operaterji še naprej dajejo prednost večjim turbinam, je Lysne dejal, da bo za zadovoljitev povpraševanja potrebna "nova generacija namensko zgrajenih plovil".

Ta specializirana plovila niso poceni. ameriško podjetje Dominionska energija, na primer, vodi konzorcij, ki gradi 472-metrsko Charybdis, ki bo stala okoli 500 milijonov dolarjev in bo lahko namestila sedanje turbine in naslednje generacije z 12 MW ali več. Z rastjo turbin bo v prihodnosti potrebnih več plovil, kot je Charybdis.

"Od trenutne flote namensko zgrajenih plovil lahko le peščica enot namesti 10 MW+ turbin, nobena pa trenutno ne more namestiti 14 MW+ turbin," je v skladu z analizo Rystad Energy. "To se bo spremenilo proti letu 2025, ko se začnejo dobavljati novogradnje in obstoječa plovila dobijo nadgradnjo žerjavov." 

pristanišča

Ladje, ki prevažajo in nameščajo turbine, bodo pomembne v prihodnjih letih, vendar so pristanišča, kjer pristajajo, še eno področje, kjer bodo verjetno potrebne naložbe in nadgradnje, da bi poskrbeli za rast vetrne energije.

Lysne iz Rystad Energy je v komentarju, poslanem CNBC po elektronski pošti, opisal pristaniško infrastrukturo kot "zelo pomembno" z vidika plovila.

V prihodnje se zdi, da bo potrebno veliko denarja. Lanskega maja je v poročilu industrijskega organa WindEurope pisalo evropska pristanišča bi morali vložiti 6.5 milijarde evrov (okoli 7.07 milijarde dolarjev) do leta 2030, da bi »podprli širitev vetrnih elektrarn na morju«.

Poročilo je obravnavalo novo realnost večjih turbin in učinek, ki bi ga to lahko imelo v zvezi s pristanišči in infrastrukturo. "Za gostovanje večjih turbin in večjega trga so potrebni nadgrajeni ali popolnoma novi objekti," je dejal.

Pristanišča, je dejal WindEurope, bi morala tudi "razširiti svoje zemljišče, okrepiti pomole, izboljšati svoja globokomorska pristanišča in izvesti druga gradbena dela."

Nedavno je poročilo Sveta za globalno vetrno energijo tudi okrepilo pomen pristanišč.

"Ko se projekti vetrnih elektrarn na morju širijo in komercialni projekti plavajočih vetrnih elektrarn rastejo, bodo nadgradnje pristanišč ključnega pomena za prihodnji uspeh industrije," je dejal.

Organizacija s sedežem v Bruslju je dejala, da so se velikosti turbin v zadnjem desetletju "drastično povečale", pri čemer je opozorila, da so na trgu na voljo 15 MW turbine.

"Strokovnjaki zdaj napovedujejo, da bodo turbine z močjo 17 MW običajne do leta 2035," so dejali in dodali, da se projekti, osredotočeni na plavajoči veter na morju, razvijajo "v velikih količinah."

Ti "plavajoči projekti" so potrebovali "pomembno skladiščenje in montažo na pomolu, zaradi česar so bili potrebni bolj prostorni objekti, kopenske povezovalne prometne povezave znotraj pristaniških območij in globljovodnih pristanišč."

"Več vlad je opredelilo posodobitev pristanišč kot ključnega pomena za napredek vetra na morju, od Tajvana do države New York."

V zvezi s pristanišči je Lysne iz Rystad Energy povedal za CNBC, da bi ZDA, katerih trenutni trg vetrnih elektrarn na morju je majhen, "zahtevale več dela, saj nimajo enake infrastrukture kot Evropa."

Videti je, da bo sprememba na tej fronti prihajala. V začetku marca, BP in Equinor — dve podjetji, bolj znani kot proizvajalci nafte in plina — sta podpisali sporazum za preoblikovanje morskega terminala South Brooklyn v vetrno pristanišče na morju.

Equinor je v napovedi dejal, da bo pristanišče postalo "vrhunski uprizoritveni objekt za projekta Equinor in bp Empire Wind in Beacon Wind." Trdili so, da bi bila stran "primerna destinacija za prihodnje projekte vetrne energije na morju v regiji." Naložbe v nadgradnjo infrastrukture naj bi znašale od 200 do 250 milijonov dolarjev.

Pot naprej

Vse našteto prispeva k pomembnosti infrastrukture in logistike. Shashi Barla, ki je globalni vodja dobavne verige in tehnologije za veter pri Wood Mackenzie, je za CNBC povedal, da so podjetja imela tehnološke zmogljivosti, a so se logistični izzivi izkazali za "zelo težke".

"Ne gre za nekaj novega ... o logističnih izzivih govorimo že od prvega dne industrije," je dejal Barla. "Gre za to, da se zdaj, danes, nekako približujemo prelomni točki."

Po vsem svetu velika gospodarstva napovedujejo načrte za povečanje zmogljivosti vetrne energije v želji, da bi zmanjšali našo odvisnost od fosilnih goriv.

Čeprav so ti cilji ambiciozni, je jasno, da se soočajo s številnimi ovirami. Ne glede na težave, povezane z velikostjo turbine, bo treba vložiti ogromno truda, da bi vse te instalacije postavili na splet. Dela je treba opraviti.   

"Vse pogosteje se pomanjkanje infrastrukture za olajšanje obravnava kot glavni omejevalni dejavnik rasti vetrne industrije," je zapisano v poročilu GWEC.

"V mnogih državah," je dodalo, "pomanjkanje infrastrukture, kot so omrežja in prenosna omrežja, logistične avtoceste in pristanišča, omejuje širitev vetrne energije in duši same inovacije, potrebne za preoblikovanje energetskega sistema."

Poleg teh vprašanj bo interakcija vetrnih turbin z prostoživečimi živalmi verjetno še eno področje velike razprave in razprave v prihodnje.

Šele prejšnji teden je ameriško pravosodno ministrstvo objavilo, da je podjetje ESI Energy Inc je "priznal krivdo po treh točkah kršitve MBTA" ali zakona o pogodbi o pticah selivkah.

Z napredovanjem 21. stoletja je vetrna energija pripravljena na množično širitev, toda cesta pred nami ni videti gladka. Ko je generalni sekretar ZN nedavno opozoril, da je planet "sleepwalking do podnebne katastrofe," vložki ne bi mogli biti veliko višji.