荷蘭漂浮式風力發電機通過美國船級社批準
十一月,荷蘭SBM Offshore公司設計的漂浮式風機基礎,連同其設計的系泊系統和商業化海上風機,一起獲得了美國船級社(ABS)的原則性批準。
該漂浮式風機設計基于張力腿(TLP)平臺概念,開發者通過模擬法國海域的風速和海況對試驗風機進行極端和疲勞載荷試驗。本次批準的是前端工程設計(FEED)并順利通過,表明該技術已開發到相對成熟階段。

整個開發過程利用了專門的設計工具和風機開發模型(包括控制系統),全部由SBM Offshore公司和IFP Energies Nouvelles 公司合作完成。
設計通過原則性批準表明該漂浮式基礎的設計達到預期目的,原則上符合美國船級社有關“漂浮式風機建造和分級指南”以及良好工程實踐。
2016年11月,SBM Offshore贏得了為法國地中海Provence Grand Large 試驗風場供應三臺浮式基礎的合同。該風場將安裝三臺西門子8MW風機,總裝機24MW,這些風機安裝在距離羅訥河畔圣路易斯港的拿破侖海灘約17公里處,預計將于2020年投入使用。
據悉,包括SBM Offshore 在內的Eolfi、Ideol、Naval Energies、Principle Power和Quadran Energies Marines等六家漂浮式風機基礎開發公司聯合呼吁法國政府將500萬千瓦的漂浮式海上風電裝機規模納入到能源計劃當中,并全部于2030年前完成并網。其中,2019年至少核準750MW漂浮式海上風場容量,以確保2030年前漂浮式風機LCOE降低到60歐元每兆瓦時。
法國9月份并網了歷史上個海上風電項目——Floatgen漂浮式海上風機。到目前為止,法國一共批準了四個漂浮式海上風機示范項目,總容量不到100MW。其中三個位于地中海,預計將在2020年和2021年并網。

漂浮式海上風電運行的可見優點
海上漂浮式風力發電機安放在深海中,可以接觸到遠洋深處的強風,風能利用率大大提升。
以去年10月18日在蘇格蘭東海岸正式投產運行的座漂浮式風電場Hywind為例,該風電場由挪威石油公司和Masdar公司聯合投資建設,離岸距離25公里,總裝機30MW。截止2018年1月底,風場已正常運行3個月,其表現大大超出外界的預期。
不畏惡劣天氣
從2017年10月到2018年1月恰好是歐洲北海的大風季,項目承受了巨大的環境考驗,先后經歷了一次颶風和一次暴風雨,大浪高達8.2米。
Hywind次遭遇的惡劣天氣是去年10月的Ophelia颶風,風速高達125公里/小時(34.7米/秒),而12月初的Caroline風暴大陣風甚至超過了160 km/h(44.4米/秒),浪高超過8.2米。
在極端天氣下,為了保證安全,風機此時會停機,之后再自動恢復運行。風機通過連接到控制系統的變槳運動控制器,調節槳距角,減少整體結構的外力。
發電量超預期
一般情況下,歐洲北海地區固定式基礎海上風場在冬季大風期的容量系數在45%到60%之間,這個項目在這三個月的平均容量系數高達65%。
其實,這樣的結果對于開發商來說,不出所料。因為,項目目前運用的漂浮式技術早已經過了多年的惡劣海上環境測試。但無論如何,看到項目運行的如此之好還是相當令人鼓舞的。Hywind的高可利用率已經證明——風場未來生命期內的發電量將高出可研預測水平。除此之外,風場至今沒有發生任何安全質量事故。
Statoli的人員表示:80%的海上風資源位于水深超過60米的海域,這對固定式基礎風機是巨大的挑戰,所以漂浮式海上風電在亞洲、北美西海岸和歐洲有巨大的潛力。他們正在尋求應用Hywind技術在新的海上風電項目上。
Statoil和Masdar正在努力在2030年前,將使用Hywind技術的風場造價降到EUR 40-60/MWh,和其它可再生能源相比具有相當的競爭力。
海上風電:有望在未來幾年加速發展
2015年前,海上風電開發步調緩慢。根據海上風電產業監測體系,截至2015年7月底,44個納入海上風電開發建設方案的項目建成投產的僅為兩個,裝機容量為6.1萬千瓦。能源局甚至對這44個海上風電項目的緩慢進展進行了通報。根據風能協會統計的數據,2016年風電新增裝機量2337萬千瓦,累計裝機量達到1.69億千瓦;其中,海上風電新增裝機為59萬千瓦,累積裝機容量為163萬千瓦。
據《可再生能源發展“十三五”規劃》,到2020年底,海上風電開工建設1000萬千瓦,確保建成500萬千瓦。
風力部件,尤其是轉子葉片對于風力發電機的終性能和效率至關重要。轉子葉片需要佳地結合硬度,輕質和長期穩定性以及成本效益。此外,生產周期的增加需要易于加工和耐高溫的材料。結構設計和材料解決方案在設計優化中起著決定性的作用。
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