Будущее подводной лодки «Blowin» на ветру

(Изображение: GE возобновляемой энергии)

(Фото: принцип власти)

(Фото: SkySpecs)

(Изображение: Equinor)

Previous Next

Оффшорный ветер жаркий, и потенциал может стать значительной областью роста для глобальных морских, подводных и энергетических рынков на долгие годы. Эрик Хаун делает глубокое погружение в восемь компаний, ведущих путь.

Возобновляемая энергия GE
Поскольку проекты оффшорного ветра во всем мире позволяют внедрить новейшие инновации в технологии ветряных турбин, чтобы максимизировать эффективность и снизить затраты, многие производители производят большие турбины на продвинутых конструкциях фундаментов для еще большей глубины воды. Эти более крупные турбины, которые способны захватывать больше энергии и более эффективны, позволяют сократить количество установок и снизить затраты на техническое обслуживание.

В марте 2018 года GE Renewable Energy объявила о том, что в течение следующих трех-пяти лет она будет инвестировать более 400 миллионов долларов в разработку и развертывание Haliade-X 12 MW, ставшую самой крупной и самой мощной морской ветровой турбиной в мире. Установка будет оснащаться мощностью 12 МВт, 220-метровым ротором, 107-метровым лезвием. Находясь на высоте 260 метров над морем, Haliade-X будет производить на 45 процентов больше энергии, чем любая другая ветровая ветряная турбина в настоящее время, и будет генерировать до 67 ГВтч в год, сказала GE.

Более мощные турбины предлагают эффективность по всему проекту, уменьшая риск и затраты на установку (меньшее количество установленных турбин), эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт для разработчиков, что делает проекты оффшорного ветра более прибыльными и в конечном итоге снижает стоимость электроэнергии для потребителей. По словам ГЭ, Haliade-X обеспечивает большую эффективность в производстве электроэнергии с 63-процентным валовым коэффициентом мощности на пять-семь пунктов выше нынешнего отраслевого уровня. Таким образом, он будет производить больше энергии на МВт.

Ideol Offshore, STX Europe Offshore Energy
В нескольких местах по всему миру коммерческие ветряные электростанции проектируются для вод, которые просто не могут поддерживать фиксированные структуры, которые обычно используются. Для этих проектов разрабатывается новое поколение плавучих ветровых турбин. Морские подстанции, которые собирают и экспортируют энергию, вырабатываемую турбинами через подводные кабели, также должны быть специально спроектированы для плавания. Ideol и STX Europe Offshore Energy говорят, что они разрабатывают новую плавучую подстанцию, которая будет совместима как с традиционными фиксированными, так и с новыми плавущими оффшорными ветровыми электростанциями. Ideol разрабатывает технологии плавучих фундаментов для оффшорных ветропарков, а STX поставила подстанции в оффшорную ветроэнергетику. Совместно партнеры стремятся создать, построить и установить универсальную и модульную плавучую подстанцию, основанную на запатентованной концептуальной концепции демпфирующего пула Ideol для плавучих турбин. Концепция включает в себя кольцевую плавучую фундаментную конструкцию с центральным отверстием, которое использует гидродинамические свойства для стабилизации фундамент и турбина, или в этом случае подстанция. Разрыв воды, содержащейся в отверстии, эффективно противодействует движению поплавка по волнообразному набуханию. Ideol и STX говорят, что плавающая подстанция разрабатывается для максимизации как стандартизации для снижения затрат, так и модуляции для большей гибкости проекта. Разработчики стремятся к тому, чтобы на рынок было готово решение для предстоящих плавучих коммерческих тендеров Франции.

Принцип власти
Технологии, разработанные для создания плавучих оффшорных ветровых электростанций, вызвали много шума и не без оснований. Высокотехнологичные плавучие сооружения открывают потенциал для чистой энергии ветра в водах - особенно в глубоких водах - например, на Западном побережье США и в некоторых частях Азии, где традиционные фиксированные фундаменты не могут быть поддержаны.

Среди лидеров в этом пространстве - основанная на Калифорнии Принцип власти и ее запатентованная треугольная форма плавучей ветровой турбины фонда WindFloat. На полупогружной трехстоечной морской платформе установлены пластины для улавливания воды, которые благодаря эффектам демпфирования уменьшают движение из-за волн. Работы по созданию плавучей базы и установке турбины на одной из ее колонн завершаются полностью на суше, прежде чем полная сборка буксируется до ее окончательного местоположения на шельфе, что значительно сократит затраты на установку. WindFloat также «не зависит от турбины», то есть любая стандартная оффшорная ветряная турбина может быть установлена ​​на одной из своих колонн.

Работая с консорциумом партнеров, «Принцип силы» развернул полномасштабный проспект 2MW WindFloat у побережья Португалии в 2011 году, и с тех пор стал использовать технологию в своих шагах, чтобы доказать свою готовность к коммерциализации. За пятилетний период работы было произведено более 17 ГВтч электроэнергии и поставлено в местную сеть подводным кабелем до того, как прототип был выведен из эксплуатации в 2016 году.

Теперь, используя операционные данные и опыт, накопленные в течение испытательного периода, у принципала Power есть несколько последующих проектов, разрабатываемых для оффшорных проектов ветроэнергетики у побережья Калифорнии, Португалии, Франции и других стран. Компания даже работает над проектированием плавучего фундамента, способного разместить очередную поколенную турбину мощностью 10 + МВт, разрабатываемую в рамках проекта с участием немецкого производителя турбин Senvion.

SkySpecs, Orsted
Менее чем за 15 минут полностью автоматизированный воздушный беспилотный летательный аппарат смог провести инспекцию с верхней до нижней лопасти крупнейшей в мире морской ветровой турбины.

Инновационная инспекция была недавно выполнена на 80-метровых турбинных лопастях турбины MHI Vestas V164 мощностью 8 МВт в Burbo Bank Extension, в 7 км от побережья залива Ливерпуль в Ирландском море, благодаря партнерству между американскими SkySpecs и разработчиком оффшорной ветровой электростанции и оператором Ørsted ,

Датская фирма Ørsted (ранее DONG Energy) имеет свои корни в нефтегазовой отрасли, которая восходит к началу 1970-х годов. Сегодня компания полностью сосредоточена на чистой возобновляемой энергии и является крупнейшей в мире оффшорной ветровой компанией с проектами, которые находятся в эксплуатации или разрабатываются в Дании, Великобритании, Германии, Нидерландах, США и Тайване. Излишне говорить, что в компании работает большое количество ветряных турбин, все из которых потребуют инспекции на протяжении всего срока службы оборудования.

Дэвид-Ли Джонс (David-Lee Jones), старший технический директор компании Ørsted, сказал, что при проведении инспекций ветряных турбин зачастую сложно собрать постоянное качество изображения на крупнейших морских турбинах. Именно здесь вступает в игру поставщик робототехники и программного обеспечения SkySpecs.

Соучредитель SkySpecs и главный технический директор Том Брейди сообщил, что информация, собранная через автоматизированную службу контроля беспилотных летательных аппаратов компании, помогает владельцам сформировать свои интеллектуальные стратегии обслуживания с «горой данных лезвия» и инструментами аналитики, которые помогают лучше понять здоровье своего оборудования.

Авиационные беспилотные самолеты SkySpecs проводят инспекцию полностью автономно без контроля человека и, следовательно, обеспечивают более точные, последовательные и надежные возможности контроля, говорится в сообщении компании. Данные, собранные дроном, автоматически загружаются в программный продукт SkySpecs Horizon, который классифицирует изображения по типу повреждений и серьезности. Передовая функция, установленная в программном обеспечении, которая включает в себя рабочие процессы планирования планирования, аналитические панели и информацию, позволяет пользователям определять тенденции, затраты на ремонт проекта и определять ROI.

Эквинор, Масдар
Партнеры Equinor (ранее Statoil) и Masdar установили систему хранения аккумуляторных батарей, которую они называют Batwind, которая хранит энергию, произведенную на первой в мире коммерческой плавающей ветряной ферме. Электричество, произведенное на расстоянии 25 километров от береговой линии ветропарка Hywind Scotland, транспортируется по кабелям на наземную подстанцию ​​в Петерхеде, Шотландия, для хранения в литиево-ионных батареях Batwind 1 MW и подключается к сетке.

Ожидается, что технологии хранения энергии, такие как батареи и другие, станут более важными для стабильности сети в ближайшие годы, особенно в связи с тем, что установленные затраты на системы хранения аккумуляторов продолжают падать. Себастьян Брингсверд (Sebastian Bringsvaerd), менеджер по развитию Hywind и Batwind, объяснил, что изменчивость возобновляемой энергии может управляться сеткой в ​​определенной степени, но для обеспечения надежной мощности необходимы новые интеллектуальные решения для хранения энергии.

Equinor сравнивает Batwind с «энергетическим складом», который работает для смягчения перемежаемости и оптимизации производительности. Его цель, говорит Эквионр, заключается в том, чтобы «научить» батарею, когда нужно сдерживать и хранить электроэнергию, а когда отправлять мощность в сетку, тем самым увеличивая стоимость. Чтобы сделать систему максимально умной, Equinor и Masdar разрабатывают алгоритмы, основанные на нескольких источниках данных, включая прогнозы погоды, рыночные цены, графики обслуживания, схемы потребления и сетевые услуги. По словам Бринсверда, цифровизация - ключевой фактор. Он объяснил, что система управления энергопотреблением Batwind становится более умной, поскольку она добавляет, что ценность в хранении не обязательно зависит от объема накопленной энергии, а от того, как ее оптимизировать и лучше контролировать.

(Как опубликовано в июле / августе 2018 года издание « Морской репортер технологий» )