Závod o uvedení „supervelkých“ větrných turbín je v plném proudu

V nepříliš vzdálené budoucnosti budou vody 15 mil od Martha's Vineyard domovem potenciálně zásadní části americké energetické budoucnosti: 800megawattového Vineyard Wind 1, projektu, který byl popsán jako „první komerční větrná farma na moři v zemi. .“

Výstavba Vineyard Wind 1 začala v loňském roce, a zařízení bude využívat 13 MW verze turbín Haliade-X společnosti GE Renewable Energy. S výškou až 260 metrů (853 stop), průměrem rotoru 220 metrů a 107 metrovými lopatkami je Haliade-X součástí nové generace turbín, které budou instalovány v nadcházejících letech.

Kromě GE, další společnosti vstupují do zákona o velké turbíně. V srpnu 2021 čínská MingYang Smart Energy zveřejnil detaily 264 metrů vysokého designu který bude používat 118metrové lopatky.

Jinde dánská firma Vestas pracuje na 15megawattové turbíně, která bude mít průměr rotoru 236 metrů a 115.5 metru lopatky. Obnovitelná energie společnosti Siemens Gamesa vyvíjí turbínu, která obsahuje 108metrové lopatky a průměr rotoru 222 metrů.

Důvody tohoto nárůstu velikosti jsou jasné. Pokud jde o výšku, americké ministerstvo energetiky říká, že věže turbín „se stávají vyššími, aby zachytily více energie, protože vítr obecně sílí s rostoucí nadmořskou výškou“.

Větší průměr rotoru není jen pro parádu, protože DOE poznamenává, že „umožňují větrným turbínám zamést větší plochu, zachytit více větru a produkovat více elektřiny“.

S lopatkami je to velmi podobné. DOE říká, že delší lopatky mohou „zachycovat více dostupného větru než kratší lopatky – dokonce i v oblastech s relativně menším větrem“.

To, že se na trh dostanou obrovské turbíny, je dobré a dobré, ale jejich pouhý rozsah může pro tento sektor představovat řadu střednědobých až dlouhodobých výzev, které by mohly způsobit bolesti hlavy.

Tvar lodi

Vezměte instalace. V únoru, výzkum společnosti Rystad Energy se zaměřil na některé z možných problémů souvisejících s loděmi používanými k instalaci pobřežních větrných turbín na moři.

Nepočítaje Čínu, uvedla, že větrné turbíny zaznamenaly v posledních letech to, co nazvaly „spurtem růstu, který vzrostl z průměrných 3 megawattů (MW) v roce 2010 na dnešních 6.5 MW.

Vysvětlilo, že tento posun bude pravděpodobně trvalý. „Turbíny větší než 8 MW tvořily v letech 3 až 2010 pouhá 2021 % celosvětových instalací, ale předpokládá se, že toto procento vzroste do roku 53 na 2030 %.

Výše uvedené údaje se týkají pouze pobřežních větrných turbín. Podle společnosti zabývající se energetickým výzkumem a business intelligence má poptávka po plavidlech schopných instalovat větší pobřežní turbíny do roku 2024 převýšit nabídku.

Provozovatelé, uvedli, „budou muset investovat do nových plavidel nebo modernizovat ta stávající, aby nainstalovali supervelké turbíny, o kterých se očekává, že se stanou normou do konce desetiletí, jinak by se mohlo zpomalit tempo pobřežních větrných instalací.

„Když byly turbíny menší, instalace mohla být řešena flotilou pobřežních větrných lodí první generace nebo přeměněnými jackupy z ropného a plynárenského průmyslu,“ uvedl Martin Lysne, hlavní analytik vrtných souprav a plavidel ve společnosti Rystad Energy. čas.

Vzhledem k tomu, že provozovatelé nadále upřednostňují větší turbíny, Lysne řekl, že k uspokojení poptávky bude zapotřebí „nová generace účelových plavidel“.

Tato specializovaná plavidla nejsou levná. americká firma Dominion Energy, například vede konsorcium, které postaví 472stopý Charybdis, který bude stát kolem 500 milionů dolarů a bude schopen instalovat současné turbíny a turbíny nové generace o výkonu 12 MW nebo více. V budoucnu bude potřeba více plavidel, jako je Charybda, protože turbíny rostou.

„Ze současné flotily účelových plavidel může pouze hrstka jednotek nainstalovat turbíny o výkonu 10 MW+ a žádná není v současné době schopna nainstalovat turbíny o výkonu 14 MW+,“ uvádí analýza společnosti Rystad Energy. "To se změní směrem k roku 2025, protože se začnou dodávat nové stavby a stávající plavidla dostanou modernizace jeřábů." 

porty

Lodě, které přepravují a instalují turbíny, budou v nadcházejících letech důležité, ale přístavy, kde kotví, jsou další oblastí, kde budou pravděpodobně zapotřebí investice a modernizace, aby se zajistil růst větrné energie.

V komentáři zaslaném CNBC prostřednictvím e-mailu společnost Rystad Energy Lysne popsala přístavní infrastrukturu jako „velmi důležitou“ z pohledu plavidla.

Do budoucna by se zdálo, že bude potřeba hodně peněz. Loni v květnu zpráva průmyslového orgánu WindEurope uvedla, že evropské přístavy bude muset investovat 6.5 miliardy eur (kolem 7.07 miliardy $) do roku 2030 s cílem „podporit expanzi pobřežních větrných elektráren“.

Zpráva se zabývala novou realitou větších turbín a dopadem, který by to mohlo mít ve vztahu k přístavům a infrastruktuře. „Pro umístění větších turbín a většího trhu jsou zapotřebí modernizovaná nebo zcela nová zařízení,“ uvedl.

Přístavy, řekl WindEurope, by také potřebovaly „rozšířit svou půdu, posílit nábřeží, zlepšit své hlubokomořské přístavy a provést další civilní práce“.

Nedávno také posílila význam přístavů zpráva Globální rady pro větrnou energii.

„Jak se rozšiřují projekty větrných elektráren na moři a rozšiřují se projekty plovoucích větrných elektráren v komerčním měřítku, modernizace přístavů bude zásadní pro budoucí úspěch tohoto odvětví,“ uvedl.

Organizace se sídlem v Bruselu uvedla, že velikosti turbín se za poslední desetiletí „dramaticky zvýšily“ a poznamenala, že na trhu jsou k dispozici turbíny o výkonu 15 MW.

"Experti nyní předpovídají, že turbíny s výkonem 17 MW budou do roku 2035 běžnou součástí," uvedlo, než dodalo, že projekty zaměřené na plovoucí větrné elektrárny na moři byly vyvíjeny "ve velkých objemech."

Tyto „plovoucí projekty“ potřebovaly „významné skladování a montáž na nábřeží, což vyžadovalo prostornější zařízení, pozemní spojovací dopravní spojení v přístavních oblastech a hlouběji položených přístavech“.

"Několik vlád označilo modernizaci přístavů za životně důležité pro pokrok větrné energie na moři, od Tchaj-wanu po stát New York."

Pokud jde o přístavy, Lysne ze společnosti Rystad Energy řekl CNBC, že USA – jejichž současný trh s větrnou energií na moři je malý – by „vyžadovaly více práce, protože nemají stejnou infrastrukturu jako Evropa“.

Zdá se, že změna v této oblasti se blíží. Na začátku března BP a Equinor — dva podniky známější jako producenti ropy a zemního plynu — podepsali dohodu přeměnit South Brooklyn Marine Terminal na pobřežní větrný přístav.

V oznámení Equinor uvedl, že se přístav stane „špičkovým přípravným zařízením pro projekty Equinor a bp Empire Wind a Beacon Wind“. Tvrdilo, že tato lokalita bude „cestou pro budoucí projekty větrných elektráren na moři v regionu“. Investice do modernizace infrastruktury se očekává ve výši 200 až 250 milionů USD.

Cesta před námi

Vše výše uvedené přispívá k důležitosti infrastruktury a logistiky. Shashi Barla, který je globálním vedoucím dodavatelského řetězce a technologií pro větrnou energii ve Wood Mackenzie, řekl CNBC, že ačkoli společnosti měly technologické možnosti, ukázalo se, že logistické výzvy jsou „velmi obtížné“.

„Není to tak, že by to bylo něco nového… o logistických výzvách mluvíme od prvního dne tohoto odvětví,“ řekl Barla. "Je to tak, že... jsme dnes, dnes, blížíme se bodu zlomu."

Po celém světě, velké ekonomiky oznamují plány na zvýšení kapacity větrné energie ve snaze snížit naši závislost na fosilních palivech.

I když jsou tyto cíle ambiciózní, je jasné, že čelí řadě překážek. Nehledě na problémy související s velikostí turbíny bude vyžadovat obrovské úsilí uvést všechny tyto instalace online. Je co dělat.   

„Nedostatek podpůrné infrastruktury je stále více považován za hlavní omezující faktor růstu větrného průmyslu,“ uvádí zpráva GWEC.

"V mnoha zemích," dodal, "nedostatek infrastruktury, jako jsou rozvodné a přenosové sítě, logistické dálnice a přístavy, omezuje expanzi větrné energie a dusí samotné inovace potřebné k transformaci energetického systému."

Vedle těchto problémů bude interakce větrných turbín s volně žijícími zvířaty pravděpodobně další oblastí velkých debat a diskusí, které budou v budoucnu probíhat.

Teprve minulý týden americké ministerstvo spravedlnosti oznámilo, že firma s názvem ESI Energy Inc se „přiznal ve třech bodech viny z porušení MBTA“ neboli zákona o smlouvě o stěhovavých ptácích.

Jak postupuje 21. století, větrná energie je připravena na masivní expanzi, ale cesta před námi nevypadá ani zdaleka hladce. Generální tajemník OSN nedávno varoval, že planeta byla "náměsíčník ke klimatické katastrofě," sázky nemohly být o moc vyšší.