Гонка за розгортанням «суперрозмірних» вітрових турбін триває

У недалекому майбутньому води в 15 милях від Martha's Vineyard стануть домом для потенційно важливої ​​частини енергетичного майбутнього Америки: 800-мегаватний Vineyard Wind 1, проект, який описують як «першу в країні морську вітрову електростанцію комерційного масштабу». ».

Будівництво Vineyard Wind 1 розпочалося минулого року, і на об'єкті будуть використовуватися версії турбін Haliade-X GE Renewable Energy потужністю 13 МВт. Маючи висоту до 260 метрів (853 фути), діаметр ротора 220 метрів і лопаті 107 метрів, Haliade-X є частиною нового покоління турбін, які будуть встановлені в найближчі роки.

На додаток до GE, інші компанії беруть участь у великому турбінному акті. У серпні 2021 року китайська компанія MingYang Smart Energy оприлюднили деталі конструкції висотою 264 метри які будуть використовувати 118-метрові лопаті.

В іншому місці данська фірма Vestas працює над 15-мегаватною турбіною, яка матиме діаметр ротора 236 метрів і лопаті 115.5 метра. Відновлювана енергія Siemens Gamesa розробляє турбіну, яка включає 108-метрові лопаті і діаметр ротора 222 метри.

Причини такого збільшення розмірів зрозумілі. Що стосується висоти, міністерство енергетики США каже, що башти турбін «стають вищими, щоб захоплювати більше енергії, оскільки вітри зазвичай посилюються зі збільшенням висоти».

Більший діаметр ротора також не просто показовий, при цьому Міністерство охорони здоров’я зазначає, що вони «дозволяють вітряним турбінам охоплювати більшу площу, захоплювати більше вітру та виробляти більше електроенергії».

З лезами приблизно те ж саме. У DOE стверджують, що довші лопаті можуть «вловлювати більше доступного вітру, ніж коротші лопаті, навіть у районах з відносно меншим вітром».

З’явитися на ринок величезні турбіни – це добре, але їхній самий масштаб може створити ряд середньо- та довгострокових проблем для сектора, створюючи точки, які можуть викликати головний біль.

Форма корабля

Візьміть установки. В лютому, дослідження від Rystad Energy відточував деякі з можливих проблем, пов’язаних з кораблями, які використовуються для встановлення морських вітрових турбін у морі.

Не враховуючи Китай, він сказав, що вітрові турбіни за останні роки відбулися, як вони назвали, «стрибка зростання, піднявшись із середньої 3 мегават (МВт) у 2010 році до 6.5 МВт сьогодні».

Цей зсув, як пояснили в ньому, ймовірно, буде тривалим. «Турбіни потужністю понад 8 МВт становили лише 3% світових установок у період з 2010 по 2021 рік, але, за прогнозами, цей відсоток зросте до 53% до 2030 року».

Наведені вище дані стосуються лише морських вітрових турбін. За даними компанії з енергетичних досліджень та бізнес-аналітики, до 2024 року попит на судна, здатні встановлювати більші морські турбіни, перевищить пропозицію.

Операторам, за його словами, «доведеться інвестувати в нові судна або модернізувати існуючі, щоб встановити надгабаритні турбіни, які, як очікується, стануть нормою до кінця десятиліття, інакше темпи офшорних вітрових установок можуть сповільнитися».

«Коли турбіни були меншими, установкою міг займатися флот першого покоління морських вітряних суден або переобладнаних самокатів з нафтогазової промисловості», – сказав Мартін Лісне, старший аналітик бурових установок і суден Rystad Energy. час.

Оскільки оператори продовжують віддавати перевагу більшим турбінам, Лісне сказав, що для задоволення попиту знадобиться «нове покоління спеціально побудованих суден».

Ці спеціалізовані судна коштують недешево. американська фірма Енергія домініону, наприклад, очолює консорціум, який будує 472-футову Харибду, яка буде коштувати близько 500 мільйонів доларів і матиме можливість встановлювати нинішні турбіни та турбіни наступного покоління потужністю 12 МВт або більше. По мірі зростання турбін у майбутньому знадобиться більше суден, таких як «Харибда».

«З нинішнього флоту спеціально побудованих суден лише кілька установок можуть встановлювати турбіни потужністю 10 МВт+, і жоден не може встановлювати турбін 14 МВт+», – йдеться в аналізі Rystad Energy. «Це зміниться до 2025 року, коли почнуть поставлятися нові споруди, а існуючі судна отримають модернізацію кранів». 

порти

Судна, які транспортують та встановлюють турбіни, будуть важливими в наступні роки, але порти, де вони причали, є ще однією областю, де, ймовірно, знадобляться інвестиції та модернізація, щоб задовольнити зростання вітрової енергії.

У коментарі, надісланому CNBC електронною поштою, Lysne з Rystad Energy описала портову інфраструктуру як «дуже важливу» з точки зору судна.

Надалі, здавалося б, знадобиться чимало грошей. У травні минулого року в звіті промислового органу WindEurope говорилося про порти Європи довелося б інвестувати 6.5 млрд євро (близько 7.07 мільярда доларів) до 2030 року, щоб «підтримати розширення морської вітрової енергії».

У доповіді йшлося про нову реальність більших турбін і вплив, який це могло мати на порти та інфраструктуру. «Потрібні модернізовані або повністю нові потужності для розміщення більших турбін і більшого ринку», – йдеться у повідомленні.

За словами WindEurope, портам також потрібно буде «розширити свою землю, зміцнити причали, покращити свої глибоководні гавані та виконати інші будівельні роботи».

Зовсім недавно звіт Глобальної ради з вітрової енергетики також підтвердив важливість портів.

«Оскільки офшорні вітряні проекти розширюються, а плавучі вітряні проекти розширюються, оновлення портів матиме вирішальне значення для майбутнього успіху галузі», – йдеться у повідомленні.

У Брюссельській організації заявили, що розміри турбін «різко зросли» за останнє десятиліття, зазначивши, що на ринку доступні турбіни потужністю 15 МВт.

«Тепер експерти прогнозують, що турбіни потужністю 17 МВт стануть звичайним явищем до 2035 року», — йдеться у повідомленні, а потім додає, що проекти, зосереджені на плавучих офшорних вітрах, розробляються «великими обсягами».

Ці «плавучі проекти» потребували «значного зберігання та монтажу на набережній, потребуючи більш просторих споруд, наземних сполучних транспортних зв’язків у межах портових районів і глибоководних портів».

«Кілька урядів визначили, що оновлення портів є життєво важливими для розвитку морської вітрової енергії, від Тайваню до штату Нью-Йорк».

Стосовно портів, Lysne з Rystad Energy сказав CNBC, що США, чий нинішній ринок офшорного вітряка невеликий, «вимагатимуть більше роботи, оскільки вони не мають такої ж інфраструктури, як Європа».

Зміни на цьому фронті, схоже, чекають. На початку березня, BP та Еквінор — два підприємства, більш відомі як виробники нафти та газу, — підписали угоду перетворити морський термінал Південного Брукліна в морський вітряний порт.

У повідомленні Equinor сказав, що порт стане «сучасним центром для проектів Equinor і Empire Wind і Beacon Wind». У ньому стверджується, що цей сайт стане «визначним місцем для майбутніх офшорних вітрових проектів у регіоні». Очікується, що інвестиції в оновлення інфраструктури становитимуть від 200 до 250 мільйонів доларів.

Дорога попереду

Все вищесказане сприяє важливості інфраструктури та логістики. Шаші Барла, який є глобальним керівником ланцюга постачання вітрової енергії та технологій у Wood Mackenzie, сказав CNBC, що, хоча компанії мають технологічні можливості, логістичні проблеми виявляються «дуже складними».

«Це не те, що це щось нове… ми говоримо про логістичні проблеми з першого дня розвитку галузі», – сказав Барла. «Це… зараз, сьогодні, ми наближаємося до переломного моменту».

По всьому світу великі економіки оголошують про плани збільшення потужностей вітрової енергії намагаючись зменшити нашу залежність від викопного палива.

Хоча ці цілі амбітні, зрозуміло, що вони стикаються з низкою перешкод. Не дивлячись на проблеми, пов’язані з розміром турбіни, вимагатиме величезних зусиль, щоб перевести всі ці установки в режим онлайн. Є над чим працювати.   

«Відсутність сприяючої інфраструктури все частіше розглядається як основний обмежуючий фактор у зростанні вітрової промисловості», – зазначається у звіті GWEC.

«У багатьох країнах, — додали в ньому, — відсутність інфраструктури, такої як електромережі та мережі передачі, логістичні магістралі та порти, гальмує розширення вітроенергетики та придушує самі інновації, необхідні для трансформації енергетичної системи».

Поряд із цими питаннями, взаємодія вітрових турбін із дикою природою, ймовірно, стане ще однією сферою серйозних дебатів та обговорень у майбутньому.

Лише минулого тижня Міністерство юстиції США оголосило, що фірма під назвою ESI Energy Inc «визнав себе винним за трьома пунктами звинувачення у порушенні MBTA» або Закону про мігруючі птахи.

У 21 столітті вітрова енергетика має значне розширення, але дорога попереду виглядає далеко не гладкою. Нещодавно генеральний секретар ООН попередив, що планета була «лунатизм до кліматичної катастрофи», ставки не можуть бути набагато вищими.