Kilpailu "superkokoisten" tuuliturbiinien käyttöönotosta on käynnissä

Lähitulevaisuudessa 15 mailin päässä Martha's Vineyardista sijaitsevat vedet ovat koti mahdollisesti ratkaisevalle osalle Amerikan energiatulevaisuudessa: 800 megawatin Vineyard Wind 1 -projektia, jota on kuvattu "kansakunnan ensimmäiseksi kaupallisen mittakaavan offshore-tuulipuistoksi". .”

Vineyard Wind 1:n rakentaminen aloitettiin viime vuonna, ja laitos käyttää 13 MW:n versioita GE Renewable Energyn Haliade-X -turbiineista. Haliade-X:n korkeus on jopa 260 metriä (853 jalkaa), roottorin halkaisija 220 metriä ja siivet 107 metriä, joten se on osa uuden sukupolven turbiineja, jotka on tarkoitus asentaa tulevina vuosina.

Lisäksi GE, muut yritykset osallistuvat suureen turbiinitoimintaan. Elokuussa 2021 Kiinan MingYang Smart Energy julkaisi yksityiskohtia 264 metriä korkeasta mallista joka käyttää 118 metrin teriä.

Muualla tanskalainen yritys Vestas työskentelee 15 megawatin turbiinin parissa, jonka roottorin halkaisija on 236 metriä ja siivet 115.5 metriä. Uusiutuva energia Siemens Gamesa kehittää turbiinia, jonka siivet ovat 108 metriä ja roottorin halkaisija 222 metriä.

Syyt koon kasvuun ovat selvät. Mitä tulee korkeuteen, Yhdysvaltain energiaministeriö sanoo, että turbiinien tornit "ovat korkeammassa, jotta ne pystyvät keräämään enemmän energiaa, koska tuulet yleensä lisääntyvät korkeuden noustessa".

Suurempi roottorin halkaisija ei myöskään ole vain esittelyä varten, sillä DOE huomauttaa, että ne "antavat tuuliturbiinien pyyhkäistä enemmän aluetta, vangita enemmän tuulta ja tuottaa enemmän sähköä."

Se on pitkälti sama terien kanssa. DOE sanoo, että pidemmät siivet voivat "vangita enemmän saatavilla olevaa tuulta kuin lyhyemmät siivet - jopa alueilla, joilla on suhteellisen vähemmän tuulta".

Valtavien turbiinien saapuminen markkinoille on hyvä asia, mutta niiden pelkkä mittakaava voi asettaa alalle useita keskipitkän ja pitkän aikavälin haasteita, jotka voivat aiheuttaa päänsärkyä.

Muoto

Ota asennukset. Helmikuussa, Rystad Energyn tutkimus hiottu joitakin mahdollisia ongelmia, jotka liittyvät laivoihin, joita käytettiin offshore-tuuliturbiinien asentamiseen merelle.

Kiinaa lukuun ottamatta se sanoi, että tuuliturbiinit ovat nähneet "viime vuosien kasvupyrähdyksen, joka on noussut vuoden 3 keskimääräisestä 2010 megawatista (MW) nykyiseen 6.5 megawattiin".

Tämä muutos, se selitti, todennäköisesti säilyy. "Yli 8 MW:n turbiinit muodostivat vain 3 prosenttia maailmanlaajuisista asennuksista vuosina 2010–2021, mutta osuuden ennustetaan nousevan 53 prosenttiin vuoteen 2030 mennessä."

Yllä olevat tiedot koskevat vain offshore-tuuliturbiineja. Energiatutkimus- ja business intelligence -yrityksen mukaan suurempia offshore-turbiineja asentavien alusten kysynnän odotetaan ylittävän tarjonnan vuoteen 2024 mennessä.

Operaattoreiden on sen mukaan "investoitava uusiin aluksiin tai parannettava olemassa olevia aluksia asentaakseen superkokoiset turbiinit, joista odotetaan muodostuvan normiksi vuosikymmenen loppuun mennessä, tai offshore-tuulivoimaloiden vauhti voi hidastua."

"Kun turbiinit olivat pienempiä, asennukset pystyivät hoitamaan ensimmäisen sukupolven offshore-tuulilaivasto tai öljy- ja kaasuteollisuuden muunnetut nostolaitteet", Rystad Energyn porauslautojen ja alusten vanhempi analyytikko Martin Lysne sanoi lausunnossaan. aika.

Operaattoreiden suosiessa edelleen suurempia turbiineja, Lysne sanoi, että "uusi sukupolvi tarkoitukseen rakennettuja aluksia" tarvittaisiin kysynnän tyydyttämiseksi.

Nämä erikoisalukset eivät ole halpoja. Yhdysvaltalainen yritys Dominion EnergyEsimerkiksi johtamassa konsortiota, joka rakentaa 472 jalan Charybdisin, joka maksaa noin 500 miljoonaa dollaria ja joka pystyy asentamaan nykyiset ja seuraavan sukupolven turbiinit, joiden teho on vähintään 12 MW. Charybdisin kaltaisia ​​aluksia tarvitaan tulevaisuudessa lisää turbiinien kasvaessa.

"Nykyisestä tarkoitukseen rakennetuista aluksista vain kourallinen yksiköitä pystyy asentamaan 10 MW+ turbiineja, eikä mikään tällä hetkellä pysty asentamaan 14 MW + turbiineja", Rystad Energyn analyysin mukaan. "Tämä muuttuu kohti vuotta 2025, kun uusia rakennuksia aletaan toimittaa ja olemassa olevia aluksia päivitetään nostureilla." 

Portit

Laivat, jotka kuljettavat ja asentavat turbiineja, ovat tärkeitä tulevina vuosina, mutta satamat, joissa ne telakoituvat, ovat toinen alue, jossa investointeja ja parannuksia tarvitaan todennäköisesti tuulivoiman kasvun palvelemiseksi.

CNBC:lle sähköpostitse lähetetyssä kommentissa Rystad Energyn Lysne kuvaili satamainfrastruktuuria "erittäin tärkeäksi" aluksen näkökulmasta.

Jatkossa näyttää siltä, ​​että rahaa tarvitaan paljon. Viime toukokuussa teollisuuden elimen WindEuropen raportti sanoi Euroopan satamat joutuisi investoimaan 6.5 miljardia euroa (noin 7.07 miljardia dollaria) vuoteen 2030 mennessä "tukeakseen merituulivoiman leviämistä".

Raportissa käsiteltiin suurempien turbiinien uutta todellisuutta ja sen vaikutusta satamiin ja infrastruktuuriin. "Tarvitaan päivitettyjä tai kokonaan uusia tiloja isännöidäkseen suurempia turbiineja ja suurempia markkinoita", se sanoi.

WindEurope sanoi, että satamien olisi myös "laajennettava maa-alueitaan, vahvistettava laitureita, parannettava syvänmeren satamiaan ja suoritettava muita rakennustöitä".

Äskettäin myös Global Wind Energy Councilin raportti vahvisti satamien merkitystä.

"Kun merituuliprojektit laajenevat ja kaupallisen mittakaavan kelluvat tuulihankkeet lisääntyvät, satamapäivitykset ovat kriittisiä alan tulevan menestyksen kannalta", se sanoi.

Brysselissä toimiva organisaatio sanoi, että turbiinien koot olivat "kasvaneet dramaattisesti" viimeisen vuosikymmenen aikana, ja totesi, että 15 MW:n turbiineja oli saatavilla markkinoilla.

"Asiantuntijat ennustavat nyt, että 17 MW:n turbiinit ovat yleisiä vuoteen 2035 mennessä", se sanoi ja lisäsi, että kelluvaan merituulen ympärille keskittyviä hankkeita kehitetään "valtavilla määrillä".

Nämä "kelluvat hankkeet" tarvitsivat "merkittävää laiturivarastointia ja kokoonpanoa, mikä vaati tilavampia tiloja, maalla olevia liikenneyhteyksiä satama-alueilla ja syvänmeren satamissa".

"Useat hallitukset ovat todenneet satamien päivitykset elintärkeiksi merituulivoiman etenemisen kannalta Taiwanista New Yorkin osavaltioon."

Satamien osalta Rystad Energyn Lysne kertoi CNBC:lle, että Yhdysvallat, jonka nykyiset offshore-tuulimarkkinat ovat pienet, "vaatisi enemmän työtä, koska niillä ei ole samaa infrastruktuuria kuin Euroopassa".

Muutos tällä rintamalla näyttää olevan tulossa. Maaliskuun alussa, BP ja Equinor — kaksi yritystä, jotka tunnetaan paremmin öljyn ja kaasun tuottajana, allekirjoittivat sopimuksen muuntaa Etelä-Brooklyn Marine Terminal offshore-tuulisatamaksi.

Ilmoituksessaan Equinor sanoi, että satamasta tulee "huippuluokan esityspaikka Equinorin ja bp:n Empire Wind- ja Beacon Wind -projekteille". Se väitti, että paikka olisi "menokohde alueen tuleville offshore-tuuliprojekteille". Investointien infrastruktuurin parannuksiin odotetaan olevan 200–250 miljoonaa dollaria.

Tiestä

Kaikki yllä oleva lisää infrastruktuurin ja logistiikan tärkeyttä. Shashi Barla, joka on Wood Mackenzien tuulivoiman toimitusketjun ja teknologian maailmanlaajuinen johtaja, kertoi CNBC:lle, että vaikka yrityksillä oli teknistä osaamista, logistiset haasteet osoittautuivat "erittäin vaikeiksi".

"Se ei tarkoita sitä, että se olisi jotain uutta... olemme puhuneet logistiikan haasteista alan ensimmäisestä päivästä lähtien", Barla sanoi. "Se on, että... olemme tavallaan nyt, tänään, lähestymässä käännekohtaa."

Ympäri maailmaa, suuret taloudet ilmoittavat suunnitelmistaan ​​lisätä tuulivoimakapasiteettia vähentääksemme riippuvuuttamme fossiilisista polttoaineista.

Vaikka nämä tavoitteet ovat kunnianhimoisia, on selvää, että niillä on edessään useita esteitä. Huolimatta turbiinin kokoon liittyvistä ongelmista, kaikkien näiden laitteistojen saattaminen verkkoon vaatii valtavasti ponnisteluja. Töitä on tehtävänä.   

"Yhä useammin helpottavan infrastruktuurin puute nähdään suurena rajoittavana tekijänä tuuliteollisuuden kasvua", GWEC:n raportissa todetaan.

"Monissa maissa", se lisäsi, "infrastruktuurin, kuten verkko- ja siirtoverkkojen, logistiikkateiden ja satamien, puute rajoittaa tuulivoiman laajentamista ja tukahduttaa energiajärjestelmän muuttamiseen tarvittavan innovaation."

Näiden asioiden ohella tuulivoimaloiden vuorovaikutus villieläinten kanssa on todennäköisesti toinen tärkeä keskustelun ja keskustelun aihe tulevaisuudessa.

Vasta viime viikolla Yhdysvaltain oikeusministeriö ilmoitti, että yritys nimeltä ESI Energy Inc oli "on myöntänyt syyllisyytensä kolmeen syytteeseen MBTA:n" eli Migratory Bird Agreement Act -lain rikkomisesta.

21-luvun edetessä tuulienergian odotetaan leviävän valtavasti, mutta tuleva tie ei näytä läheskään sujuvalta. YK:n pääsihteeri varoitti äskettäin planeetan "Unissakävely ilmastokatastrofiin" panokset eivät voisi olla paljon korkeammat.