Utrka za uvođenje 'super-velikih' vjetroturbina je u tijeku

U ne tako dalekoj budućnosti, vode 15 milja od Martha's Vineyarda bit će dom potencijalno ključnog dijela američke energetske budućnosti: Vineyard Wind 800 od 1 megavata, projekt koji je opisan kao "prva komercijalna vjetroelektrana na moru u zemlji .”

Izgradnja Vineyard Wind 1 započela je prošle godine, a postrojenje će koristiti 13 MW verzije Haliade-X turbina GE Renewable Energy. S visinom do 260 metara (853 stope), promjerom rotora od 220 metara i lopaticama od 107 metara, Haliade-X dio je nove generacije turbina koje će biti instalirane u godinama koje dolaze.

Osim GE, druge tvrtke ulaze u veliku turbinu. U kolovozu 2021. kineski MingYang Smart Energy objavio detalje 264 metra visokog dizajna koji će koristiti oštrice od 118 metara.

Na drugom mjestu, danska tvrtka Vestas radi na turbini od 15 megavata koja će imati promjer rotora od 236 metara i lopatice od 115.5 metara dok Siemens Gamesa Obnovljiva energija razvija turbinu koja uključuje lopatice od 108 metara i promjer rotora od 222 metra.

Razlozi za ta povećanja veličine su jasni. Kad je riječ o visini, Ministarstvo energetike SAD-a kaže da tornjevi turbina "postaju viši kako bi uhvatili više energije, budući da se vjetrovi općenito povećavaju kako se visina povećava".

Veći promjer rotora također nije samo za pokazivanje, s tim da DOE napominje da oni "dopuštaju vjetroturbinama da preplave više područja, zahvate više vjetra i proizvode više električne energije."

Slično je i s oštricama. DOE kaže da duže lopatice mogu "zahvatiti više raspoloživog vjetra od kraćih lopatica - čak i u područjima s relativno manje vjetra."

Dolazak ogromnih turbina na tržište je dobro i dobro, ali njihov veliki razmjer može predstavljati niz srednjoročnih i dugoročnih izazova za sektor, stvarajući točke koje bi mogle uzrokovati glavobolje.

u obliku broda

Uzmite instalacije. U veljači, istraživanje tvrtke Rystad Energy usavršio neke od mogućih problema vezanih uz brodove koji se koriste za postavljanje vjetroturbina na moru.

Ne računajući Kinu, navodi se da su vjetroturbine doživjele ono što su nazvali "naglo rasta posljednjih godina, popevši se s prosječnih 3 megavata (MW) u 2010. na 6.5 ​​MW danas".

Taj pomak, objašnjava se, vjerojatno će se održati. “Turbine veće od 8 MW činile su samo 3% globalnih instalacija između 2010. i 2021., ali se predviđa da će taj postotak porasti na 53% do 2030. godine.”

Gore navedeni podaci odnose se samo na vjetroturbine na moru. Prema tvrtki za energetsko istraživanje i poslovnu inteligenciju, potražnja za plovilima koja mogu instalirati veće turbine na moru trebala bi premašiti ponudu do 2024.

Operateri će, kaže se, "morati ulagati u nova plovila ili nadograditi postojeća kako bi instalirali turbine velike veličine za koje se očekuje da će postati norma do kraja desetljeća, ili bi se tempo instalacija vjetroelektrana na moru mogao usporiti."

"Kada su turbine bile manje, instalacijom je mogla upravljati prva generacija brodova za vjetar na moru ili pretvorenih dizalica iz industrije nafte i plina", rekao je Martin Lysne, viši analitičar za platforme i plovila u Rystad Energyu, u izjavi na vrijeme.

S obzirom da operateri nastavljaju favorizirati veće turbine, Lysne je rekao da će biti potrebna "nova generacija namjenski izgrađenih plovila" kako bi se zadovoljila potražnja.

Ova specijalizirana plovila nisu jeftina. američka firma Energija dominiranja, na primjer, predvodi konzorcij koji gradi Charybdis od 472 metra, koji će koštati oko 500 milijuna dolara i moći će instalirati trenutne turbine i turbine sljedeće generacije od 12 MW ili više. U budućnosti će biti potrebno više plovila poput Charybdis kako turbine rastu.

"Od trenutne flote namjenski izgrađenih plovila, samo nekoliko jedinica može instalirati turbine od 10 MW+, a niti jedna trenutno ne može instalirati turbine od 14 MW+", prema analizi Rystad Energy. "To će se promijeniti prema 2025. kako se nove zgrade počnu isporučivati, a postojeća plovila dobivaju nadogradnje dizalica." 

Luke

Brodovi koji prevoze i ugrađuju turbine bit će važni u nadolazećim godinama, ali luke u koje pristaju još su jedno područje u kojem će vjerojatno biti potrebna ulaganja i nadogradnja kako bi se zadovoljio rast energije vjetra.

U komentaru poslanom CNBC-u putem e-pošte, Lysne iz Rystad Energya opisao je lučku infrastrukturu kao "vrlo važnu" iz perspektive plovila.

U budućnosti, čini se da će biti potrebno mnogo novca. Prošlog svibnja, izvješće industrijskog tijela WindEurope govorilo je o europskim lukama morao bi uložiti 6.5 milijardi eura (oko 7.07 milijardi dolara) do 2030. kako bi se “podržalo širenje vjetroelektrana na moru”.

Izvješće se bavio novom realnošću većih turbina i učinkom koje bi to moglo imati u odnosu na luke i infrastrukturu. "Potrebni su nadograđeni ili potpuno novi objekti za smještaj većih turbina i većeg tržišta", navodi se.

Luke će, kaže WindEurope, također morati "proširiti svoje zemljište, ojačati pristaništa, poboljšati svoje dubokomorske luke i izvesti druge građevinske radove."

Nedavno je izvješće Globalnog vijeća za energiju vjetra također pojačalo važnost luka.

"Kako se projekti vjetroelektrana na moru šire i komercijalni projekti plutajućeg vjetra rastu, nadogradnja luka bit će ključna za budući uspjeh industrije", navodi se.

Organizacija sa sjedištem u Bruxellesu rekla je da su se veličine turbina "dramatično povećale" tijekom proteklog desetljeća, napominjući da su turbine od 15 MW dostupne na tržištu.

"Stručnjaci sada predviđaju da će turbine s ocjenom od 17 MW biti uobičajene do 2035.", rekao je, prije nego što je dodalo da se projekti usredotočeni oko plutajućeg vjetra na moru razvijaju "velikim količinama".

Ovi "plutajući projekti" zahtijevali su "značajno skladištenje i montažu na rivi, zahtijevajući prostranije objekte, kopnene povezne prometne veze unutar lučkih područja i dubljih luka."

“Nekoliko vlada je identificiralo nadogradnju luka kao ključnu za napredovanje vjetroelektrana na moru, od Tajvana do države New York.”

Što se tiče luka, Lysne iz Rystad Energya rekla je za CNBC da bi SAD - čije je trenutno tržište vjetroelektrana na moru malo - "zahtijevalo više posla jer nemaju istu infrastrukturu kao Europa".

Čini se da predstoji promjena na tom planu. Početkom ožujka, BP i Equinor — dvije tvrtke poznatije kao proizvođači nafte i plina — potpisale su sporazum kako bi se pomorski terminal South Brooklyn pretvorio u luku za vjetar na moru.

U najavi, Equinor je rekao da će luka postati "najmodernije postrojenje za Equinorove i bp-ove Empire Wind i Beacon Wind projekte." Tvrdilo se da će to mjesto biti "odredište za buduće projekte vjetroelektrane na moru u regiji". Očekuje se da će ulaganje u nadogradnju infrastrukture iznositi 200 do 250 milijuna dolara.

Put ispred

Sve navedeno utječe na važnost infrastrukture i logistike. Shashi Barla, koji je globalni voditelj lanca opskrbe vjetrom i tehnologije u Wood Mackenzieju, rekao je za CNBC da su se, iako su tvrtke imale tehnološke sposobnosti, logistički izazovi pokazali "vrlo teškim".

“Nije da je to nešto novo... o logističkim izazovima govorimo od prvog dana industrije”, rekao je Barla. "To je to... mi smo nekako sada, danas, približavamo se prijelomnoj točki."

Širom svijeta, velika gospodarstva najavljuju planove za povećanje kapaciteta energije vjetra u pokušaju da smanjimo naše oslanjanje na fosilna goriva.

Iako su ovi ciljevi ambiciozni, jasno je da se suočavaju s brojnim preprekama. Bez obzira na probleme povezane s veličinom turbine, zahtijevat će ogroman napor da se sve te instalacije dovedu na internet. Ima posla.   

“Sve više se nedostatak infrastrukture za olakšavanje gleda kao glavni ograničavajući čimbenik u rastu industrije vjetra,” navodi se u izvješću GWEC-a.

"U mnogim zemljama", dodaje se, "nedostatak infrastrukture, kao što su mreže i prijenosne mreže, logističke autoceste i luke, ograničava širenje energije vjetra i guši same inovacije potrebne za transformaciju energetskog sustava."

Uz ova pitanja, interakcija vjetroturbina s divljim životinjama vjerojatno će biti još jedno područje velikih rasprava i rasprava u budućnosti.

Tek prošlog tjedna, Ministarstvo pravosuđa SAD-a objavilo je da je tvrtka pod nazivom ESI Energy Inc je "priznao krivnju po tri točke optužnice za kršenje MBTA" ili Zakona o pticama selicama.

Kako 21. stoljeće napreduje, energija vjetra je spremna za ogromnu ekspanziju, ali cesta pred nama izgleda daleko od glatkog. S obzirom da je glavni tajnik UN-a nedavno upozorio da planet jest "Mjesečarenje do klimatske katastrofe", ulozi ne mogu biti puno veći.