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欧洲深水风电技术优势分析

供稿人:罗天雨  供稿时间:2016-12-1   关键字:海上风力发电  竞争  欧洲  

当今世界所有全功率在运营深水海上风电场全部坐落在欧洲海域,欧洲海上风电产业的研发、测试和建造吸引了全球的眼光,技术进步也不断见证欧洲国家海上风电产业商业化进展取得的成功。

美国和亚洲的一些公司紧跟欧洲步伐,计划将风电产业引进国内市场。尽管英国在建设进度上首屈一指,但是在技术层面上,美国和日本一直与其处于竞争状态。因此,欧洲各大公司正在吸取各国研发技术之长,以稳固其国内市场和国际领先地位,抓住机会以先行者优势对外出口相关技术。

欧洲总体

欧洲作为海上风电长期领先地区,海上风电场数量明显多于美国和日本等国家和地区。项目承包商也高度重视欧洲与其他国家之间的合作交流以及作为拥有先行者优势所独有的巨大市场的良好机会。欧洲的海上深水风电场占世界装机总量的90%。欧洲的一项风能研发项目——欧洲风电项目(EWI)将为欧洲风电产业提供源源不断的技术与市场支持,领导其率先走向新的发展阶段。EWI致力于风电技术的研发、设备测试以及优化制造工序等工作,力图稳稳抓住欧洲国家在全球风电领域的技术优势。2013年至2015年间,有效发展内陆是其中一个技术目标。此外,EWI项目的HIPRwind还着重研究部署深水发电机组解决方案。另外,为了促进创新,欧洲融资项目“NER300”提供富有希望的示范项目,在加盟合作国家中具有巨大的量产潜力。在2012年第一次交付使用中,两个浮动式海上示范项目从23个可再生能源项目脱颖而出,它们分别是法国的Vertimed与葡萄牙的WindFloat。

欧洲各国发展情况

通过示范项目,众多欧洲国家在国家层面大力支持深水风电的部署,计划将其从研究阶段部署到商业范畴。示范项目成功后,越来越多欧洲国家政府开始启动此类项目,规模也从单一的原型示范转向系列量产。首次深海发电场的安装和通电预计将在2017年完成。

英国对于深海发电兴趣强烈,英国能源技术研究所(ETI)启动了一个通过创新减少离岸成本的计划,其中包括2500万英镑(约合2960万欧元)的预算,专门用于海上浮动风力发电示范项目。作为这个项目的一部分,ETI确认由Glosten协会领导的项目,在2016年于康沃尔海岸的外海开发一个拥有6兆瓦的Alston机组。同时,皇家资产局宣布一项新的租赁计划,以此展示科技进步并进一步推动降低成本,这也是第一次租赁海上浮动风电技术,其中一些项目最快可于2017年建设完毕。

此外,苏格兰政府推出了一个2500万英镑(约合1780万欧元)的基金用以资助新型深水基础设施,协助提升深水雏形阶段的技术水平。该计划旨在支持示范项目,计划在2015年至2017年之间完成安装准备,包括挪威国家石油公司(Statoil)计划在彼德赫德(苏格兰东部沿海城市)离岸深海安装多达五台Hywind浮动发电机组原型,同时苏格兰政府还计划对其水域引入更高水平的深海发电技术,其中就包括浮动风电。这一些列关于深水风力发电的新举措具有良好前景。2012年,英国和美国还签署了一项关于加快发展浮动式海上风力发电的备忘录。

法国对于风电技术技术的发展也处于国际前沿,当前在其国内主要有三大示范项目,分别是Winflo、Vertiwind和IDEOL,前两个项目获得Grand Emprunt(法国政府大型国债研究投资项目)提供的项目资金。2012年,由Vertiwind财团开发的Vertiwind被选为欧洲基金NRE300项目。该项目将形成一个由26兆瓦阵列组成同时建立起国家级的深水发电产业。如果该示范项目成功,法国政府计划通过一个特别项目,以此继续支持深水发电产业的建立和发展。

WindFloat是葡萄牙第二大浮动发电网,葡萄牙的欧洲经济专属区土地总面积比其国土面积大15倍,该国热衷利用其深水海上风力资源。随着WindFloat项目第一阶段的成功,葡萄牙政府开始致力于发展第二阶段,该方案同样获得NER300计划下的欧盟委员会的资金支持。随着下一代多兆瓦海上涡轮发电机组的投入使用,项目第二阶段的总产量(试运营)计划大约为27兆瓦或更多,而第三阶段同时也是商业阶段,将计划增加150兆瓦的机组总量。

在Gamesa和Acciona等公司参与开发深海发电项目的推进下,西班牙已经定位地中海及其附近沿海区域的浮动风。欧盟资助的HIPwind项目助其完成基础,最终将形成一个发电总量在10到20兆瓦、功能齐全的深海风电体系。比斯开湾也将计划建造一个测试平台。ZEFIR是一个阵列项目:六到八个浮动涡轮机组,其中一个最大容量为50兆瓦在2013年底安装。

挪威作为海上风力发电的先驱,尽管处于恶劣天气和海浪环境,但可观的深海区和低成本的水电资源推动挪威安装世界第一个大型示范项目Hywind,项目从最初2.3兆瓦西门子涡轮机开始,至2016年将装配一个5至7兆瓦的涡轮机组。该技术将被出口到美国缅因州,其中将有四个3兆瓦的涡轮机和深度约140米浮标结构。这个技术也给日本提供了机会,日立公司对其兴趣很大。在挪威境内还安装有SWAY项目。

德国、瑞典、荷兰也在制造实验机组。总之,参与深水风电建设的国家数量之多充分显示出海上风电市场的潜力以及欧洲各国与公司热衷于这项技术的开发。在欧洲范围内的技术竞赛已经开始,通过采用创新设计,一些国家已经准备资金和物色合适的区域开发深海发电场。深海风力产业的下一步计划就是逐步扩大原型示范机组并且试生产。

技术创新必定提升欧盟各成员国在深水风电方面的地位并从对外出口机遇中获利,促使风力资源能够更好地被开发利用。

 

参考资料:

http://www.ewea.org/fileadmin/files/library/publications/reports/Deep_Water.pdf


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