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一文读懂深海浮式风电!

发布时间:2023年2月23日 | 文章来源:变压器圈 | 浏览次数:615 | 访问原文

随着海上风电的迅猛发展,可开发的浅海资源不断变少,风电场逐步向深海区域发展。首先海上风电不占用土地,同时从地理分布的角度看,东南部沿海的海上风电更有利于就近供给经济发达区域的电力供应。当然,海上风电缺点也非常明显,其技术更复杂、成本更高。
海上风电的风机一般通过机械结构部件插入海底实现固定,众多海上风电发电机产生电能通过电缆汇流到海上升压站平台,升压后向陆地方向输送。可以想象,随着离岸距离的增大,海上风力发电机和海上平台固定的技术难度越大,相应的成本也越高。面对广阔的海洋,尤其是远海深海,我们如何充分发掘和利用其丰富的风力资源呢?这时候,漂浮式海上风电出现了。
目前,国际海上风电的装机惯例,水深小于50米为近海风电,一般采用单桩或导管架式等结构将风机固定在海床上;水深大于50米的深远海风电侧则采用漂浮式海上风电装备。据估计,我国深远海风能储量超2200吉瓦,在海上风资源中占比超过60%。

相较于传统的海上风电场,深海浮式风电有其特有的优点。

(1)深海海域风能更为丰富,发电的功率更高;

(2)离海岸线远,对沿海居民影响小;

(3)更适合安装大容量风电机组来降低成本,而深远海区域的浮式海上风电装机规模最高可达到固定式海上风电的4倍;

(4)克服了海床地质问题,施工中也无需打桩或穿孔,对环境更友好;

(5)开发周期相较于传统海上风电场更短,也减少了对渔业区和旅游区的影响,同时,也减少了对海洋生物的影响。

全球目前共有9款漂浮式海上风电装备,但大多集中在欧美等发达国家。世界上首座漂浮式风机是位于挪威西部海岸的斯塔万格市的Hywind,2009年6月由挪威能源巨头挪威国家石油海德罗公司投资建设的西门子2.3MW风机。Hywind的风机叶片直径为80米,高出海平面65米,重约5300吨,可用于水深120米到700米的海域。

而目前世界上最大的浮体式风力发电机组是日本福岛的7MW风电机组,由日本经济产业省实证研究事业联合丸红、三菱重工等十大日本企业及高校共同打造的。该浮体式风机共三个转动叶片,每个叶片长约82米,发电机总高度为189米,相当于50层楼高。据悉,该设备可以维持6000个家庭的日常用电。

截至2021年底,全球实现装机的漂浮式海上风电项目共17个,累计装机容量为142.37MW,累计装机数量为27台。预计到2030年,累计浮式风电的装机量预计超16.5GW。
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