Võistlus ülisuurte tuuleturbiinide väljalaskmiseks on käimas

Lähitulevikus on Martha's Vineyardist 15 miili kaugusel asuv vesi koduks potentsiaalselt olulisele osale Ameerika energiatulevikus: 800-megavatine Vineyard Wind 1, projekt, mida on kirjeldatud kui "riigi esimest kaubandusliku mastaabiga avamere tuuleparki. .”

Vineyard Wind 1 ehitus algas eelmisel aastal, ja rajatis hakkab kasutama GE Renewable Energy Haliade-X turbiinide 13 MW versioone. Kuni 260-meetrise (853 jala) kõrguse, 220-meetrise rootori läbimõõdu ja 107-meetriste labadega Haliade-X on osa uue põlvkonna turbiinidest, mis paigaldatakse lähiaastatel.

Lisaks GE, teised ettevõtted osalevad suure turbiinide teos. 2021. aasta augustis Hiina MingYang Smart Energy avaldas detailid 264 meetri kõrgusest disainist mis kasutab 118-meetriseid labasid.

Mujal töötab Taani firma Vestas 15-megavatise turbiini kallal, mille rootori läbimõõt on 236 meetrit ja labad 115.5 meetrit. Siemens Gamesa taastuvenergia arendab turbiini, mille labad on 108 meetrit ja rootori läbimõõt on 222 meetrit.

Selle suuruse suurenemise põhjused on selged. Kõrguse osas ütleb USA energeetikaministeerium, et turbiinide tornid "muutuvad kõrgemaks, et koguda rohkem energiat, kuna tuuled üldiselt suurenevad kõrguse kasvades."

Suurem rootori läbimõõt pole samuti mõeldud ainult näitamiseks, DOE märgib, et need "võimaldavad tuuleturbiinidel pühkida rohkem ala, püüda kinni rohkem tuult ja toota rohkem elektrit."

Teradega on samamoodi. DOE sõnul suudavad pikemad labad "püüda kinni rohkem saadaolevast tuulest kui lühemad labad - isegi suhteliselt väiksema tuulega piirkondades".

Hiiglaslike turbiinide turule tulemine on hea ja hea, kuid nende suur ulatus võib sektorile tekitada mitmeid keskpikas ja pikas perspektiivis väljakutseid, tekitades peavalusid tekitavaid pingepunkte.

Laeva kuju

Võtke paigaldused. Veebruaris, Rystad Energy uuringud lihvis mõningaid võimalikke probleeme, mis on seotud laevadega, mida kasutati avamere tuuleturbiinide paigaldamiseks merele.

Kui Hiinat mitte arvestada, siis teatas ta, et tuuleturbiinid on näinud viimastel aastatel nn kasvuspurti, mis on tõusnud 3. aasta keskmiselt 2010 megavatilt (MW) tänaseks 6.5 MW-ni.

Ta selgitas, et see nihe jääb tõenäoliselt püsima. "Ajavahemikus 8–3 moodustasid turbiinid, mis on suuremad kui 2010 MW, vaid 2021% ülemaailmsetest käitistest, kuid prognooside kohaselt tõuseb see protsent 53. aastaks 2030%-ni."

Ülaltoodud andmed puudutavad ainult avamere tuuleturbiine. Energiauuringute ja äriteabe ettevõtte andmetel peaks nõudlus laevade järele, mis suudavad paigaldada suuremaid avamereturbiine, 2024. aastaks pakkumist ületama.

Operaatorid "peavad investeerima uutesse laevadesse või uuendama olemasolevaid, et paigaldada ülisuured turbiinid, millest peaks kümnendi lõpuks saama norm, vastasel juhul võib avamere tuuleelektrijaamade tempo aeglustuda."

"Kui turbiinid olid väiksemad, võis paigaldada esimese põlvkonna avamere tuulelaevad või nafta- ja gaasitööstuse ümberehitatud tõstukid," ütles Rystad Energy platvormide ja laevade vanemanalüütik Martin Lysne. aega.

Kuna operaatorid eelistavad jätkuvalt suuremaid turbiine, ütles Lysne, et nõudluse rahuldamiseks on vaja "uue põlvkonna spetsiaalselt ehitatud laevu".

Need spetsiaalsed laevad ei ole odavad. USA firma Dominion EnergyNäiteks juhib konsortsium, mis ehitab 472-jalase Charybdise, mis maksab umbes 500 miljonit dollarit ja suudab paigaldada praeguseid ja järgmise põlvkonna 12 MW või suuremaid turbiine. Tulevikus on vaja rohkem selliseid laevu nagu Charybdis, kuna turbiinid kasvavad.

Rystad Energy analüüsi kohaselt suudavad praegusest spetsiaalselt ehitatud laevade pargist paigaldada 10 MW+ turbiine ja ükski ei suuda praegu paigaldada 14 MW+ turbiine. "See muutub 2025. aasta suunas, kui hakatakse tarnima uusehitisi ja olemasolevaid laevu uuendatakse kraanadega." 

Ports

Turbiine transportivad ja paigaldavad laevad on eelseisvatel aastatel olulised, kuid sadamad, kus need randuvad, on veel üks valdkond, kus tuuleenergia kasvu rahuldamiseks on tõenäoliselt vaja investeeringuid ja uuendusi.

CNBC-le e-posti teel saadetud kommentaaris kirjeldas Rystad Energy'i Lysne sadama infrastruktuuri kui laeva vaatenurgast "väga olulist".

Edaspidi tundub, et vaja läheb palju raha. Eelmise aasta mais ütles tööstusorganisatsioon WindEurope raportis Euroopa sadamad peaks investeerima 6.5 ​​miljardit eurot (umbes 7.07 miljardit dollarit) aastaks 2030, et "toetada avamere tuuleenergia levikut".

Aruandes käsitleti suuremate turbiinide uut tegelikkust ja selle mõju sadamatele ja infrastruktuurile. "Suuremate turbiinide ja suurema turu majutamiseks on vaja ajakohastatud või täiesti uusi rajatisi," ütles ta.

WindEurope'i sõnul peaksid sadamad ka "oma maad laiendama, kaid tugevdama, süvameresadamaid täiustama ja muid ehitustöid tegema".

Hiljuti kinnitas ka ülemaailmse tuuleenergia nõukogu raport sadamate tähtsust.

"Kuna avamere tuuleenergia projektid laienevad ja kaubandusliku ulatusega ujuvtuuleprojektid vohavad, on sadamate uuendamine tööstuse tulevase edu jaoks kriitilise tähtsusega, " ütles ta.

Brüsselis asuv organisatsioon ütles, et turbiinide mõõtmed on viimase kümnendi jooksul "järsult kasvanud", märkides, et turul on saadaval 15 MW turbiinid.

"Eksperdid ennustavad praegu, et 17 MW turbiinid on 2035. aastaks tavalised," ütles ta, lisades, et ujuva avamere tuulega seotud projekte arendatakse "suurtes kogustes".

Need "ujuvad projektid" vajasid "märkimisväärset kaiäärset ladustamist ja montaaži, mis vajasid avaramaid rajatisi, maismaatranspordiühendusi sadamaaladel ja sügavamal asuvates sadamates."

"Mitmed valitsused on kindlaks teinud, et sadamate uuendamine on avamere tuuleenergia edenemise jaoks ülioluline Taiwanist New Yorgi osariigini."

Seoses sadamatega ütles Rystad Energy Lysne CNBC-le, et USA, kelle praegune avamere tuuleenergia turg on väike, "nõuab rohkem tööd, kuna neil pole Euroopaga samasugust infrastruktuuri."

Muutused sellel rindel näivad olevat tulemas. Märtsi alguses, BP ja Equinor — kaks ettevõtet, mida tuntakse paremini nafta- ja gaasitootjatena, allkirjastasid lepingu et muuta Lõuna-Brooklyni mereterminal avamere tuulesadamaks.

Oma teadaandes ütles Equinor, et sadamast saab "Equinori ja bp Empire Windi ja Beacon Windi projektide tipptasemel lavastusrajatis". Ta väitis, et sait oleks "tulevaste avamere tuuleprojektide sihtkoht selles piirkonnas". Investeeringud infrastruktuuri uuendamisse peaksid olema 200–250 miljonit dollarit.

Tee ees

Kõik eelnev kinnitab infrastruktuuri ja logistika tähtsust. Shashi Barla, kes on Wood Mackenzie tuule tarneahela ja tehnoloogia ülemaailmne juht, ütles CNBC-le, et kuigi ettevõtetel oli tehnoloogiline võimekus, osutusid logistilised väljakutsed "väga raskeks".

"Asi pole selles, et see oleks midagi uut... oleme logistikaprobleemidest rääkinud tööstuse esimesest päevast peale," ütles Barla. "See on see, et me oleme praegu, täna, lähenemas murdepunktile."

Üle maailma, suured majandused teatavad tuuleenergia võimsuse suurendamise kavast eesmärgiga vähendada meie sõltuvust fossiilkütustest.

Kuigi need eesmärgid on ambitsioonikad, on selge, et neil on mitmeid takistusi. Vaatamata turbiini suurusega seotud probleemidele nõuab kõigi nende paigaldiste võrgus viimine tohutuid jõupingutusi. Tööd on vaja teha.   

"Üha enam peetakse hõlbustava infrastruktuuri puudumist tuuletööstuse kasvu peamiseks piiravaks teguriks," märgitakse GWECi aruandes.

"Paljudes riikides piirab infrastruktuuri, nagu võrgu- ja ülekandevõrkude, logistikateede ja sadamate puudumine tuuleenergia laienemist ja lämmatab energiasüsteemi ümberkujundamiseks vajalikku innovatsiooni."

Lisaks nendele probleemidele on tuuleturbiinide koostoime elusloodusega tõenäoliselt veel üks olulisemaid arutelusid ja arutelusid tulevikus.

Alles eelmisel nädalal teatas USA justiitsministeerium, et firma nimega ESI Energy Inc oli "süüdi tunnistanud kolmes MBTA" ehk rändlindude lepingu seaduse rikkumises.

21. sajandi edenedes oodatakse tuuleenergia tohutut laienemist, kuid edasine tee ei paista kaugeltki sile. ÜRO peasekretär hoiatas hiljuti planeedi "Uneskõndimine kliimakatastroofi poole" panused ei saaks palju kõrgemad olla.