陸上組合省時(shí)省錢(qián) 離岸風(fēng)能成本可望減少37%

2017-12-04 10:12:10 科技新報(bào) 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

陸上風(fēng)能價(jià)格開(kāi)出低價(jià)已經(jīng)從新聞變成家常便飯，如今風(fēng)能產(chǎn)業(yè)著眼的，是離岸風(fēng)能是否也會(huì)走上一樣的快速減低成本路線？這個(gè)問(wèn)題看來(lái)是肯定的，除了風(fēng)機(jī)不斷往高大化發(fā)展的趨勢(shì)相同，整個(gè)產(chǎn)業(yè)也不斷思索在每個(gè)環(huán)節(jié)如何更有效率的節(jié)省成本。美國(guó)能源部資助德拉瓦大學(xué)發(fā)布的最新研究認(rèn)為找到一個(gè)可大幅降低成本的辦法：若是將離岸風(fēng)機(jī)的組裝工作其中一大部分改在陸上進(jìn)行，將可大減成本37%。

主導(dǎo)此一研究者為德拉瓦大學(xué)地球海洋與環(huán)境學(xué)院教授威烈˙坎普頓（Willett Kempton），他同時(shí)也是無(wú)碳能源整合中心的研究總監(jiān)。研究的重點(diǎn)為垂直整合的思考，打破過(guò)去單一環(huán)節(jié)思考，而以整個(gè)計(jì)劃案為總體來(lái)思考何為最快速最便宜的辦法，雖然提升陸上組裝程度會(huì)增加在碼頭環(huán)節(jié)的成本，但是卻能在海上施工環(huán)節(jié)節(jié)省更多成本，總體來(lái)說(shuō)可省下更多經(jīng)費(fèi)。

德拉瓦大學(xué)此項(xiàng)研究以10百萬(wàn)瓦（MW）風(fēng)機(jī)，基礎(chǔ)采用沉箱工法（而非鋼樁）為研究標(biāo)的，目前雖然10百萬(wàn)瓦風(fēng)機(jī)尚非一般離岸風(fēng)能計(jì)劃的標(biāo)準(zhǔn)，不過(guò)在風(fēng)機(jī)規(guī)?？焖僭龃蟮内厔?shì)下，10百萬(wàn)瓦規(guī)模風(fēng)機(jī)在不遠(yuǎn)的未來(lái)很快就將成為商用主流，以三菱維斯塔斯（MHI Vestas）而言，2017年5月完工上線的英國(guó)利物浦灣波寶灘離岸風(fēng)場(chǎng)計(jì)劃第二階段，已采用8百萬(wàn)瓦風(fēng)機(jī)，目前即將于美國(guó)南卡羅來(lái)納州克萊門(mén)森大學(xué)測(cè)試其9.5百萬(wàn)瓦風(fēng)機(jī)機(jī)組。

相較于過(guò)去沉箱與風(fēng)機(jī)組合都在海上施工，研究假想將風(fēng)機(jī)機(jī)艙一直到沉箱的大部分構(gòu)件都在陸上施工，總重量將達(dá)2,500公噸，然后移到特制模組化碼頭上，這種特制碼頭本身具有推進(jìn)力可移動(dòng)到海中，之后由超大型吊船將整個(gè)完工組件吊上船，運(yùn)載到外海的風(fēng)場(chǎng)施工點(diǎn)，然后將沉箱沉入海中，立起風(fēng)機(jī)。

有助解決《瓊斯法案》障礙

研究認(rèn)為，這樣的工法可適用于美國(guó)東岸大部分地區(qū)、歐洲的北海，以及全球其他水深不超過(guò)60~80米深的海域，唯一的限制是施工基地港口必須直通大海，不能有橋梁阻礙。美國(guó)目前正要發(fā)展離岸風(fēng)能，面臨缺乏專(zhuān)業(yè)施工船只等重要產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的窘境，但此研究認(rèn)為，若是采用新工法，劣勢(shì)可能成為優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樾鹿しù蠓鶞p少海上施工所需的時(shí)間、成本，以及所需要的特殊船只數(shù)量，所需要的吊船結(jié)構(gòu)比各種特殊風(fēng)機(jī)施工船只單純，因此造價(jià)也較低。

美國(guó)還遇上另一個(gè)特有問(wèn)題，那就是保護(hù)主義下誕生的《瓊斯法案》，限制只有美國(guó)籍、美國(guó)造、美國(guó)船主、美國(guó)船員的瓊斯法案船只，才能在美國(guó)港口間運(yùn)載貨物，這使得歐洲造的工作船無(wú)法從美國(guó)港口直接運(yùn)載料件與補(bǔ)給品到離岸風(fēng)場(chǎng)，而美國(guó)工作船不僅數(shù)量稀少，更貴得離譜，新工法回避了特殊工作船的問(wèn)題，有助于美國(guó)離岸風(fēng)能產(chǎn)業(yè)解決《瓊斯法案》的障礙。

由于海象變幻莫測(cè)，海上施工往往受到天候阻礙而拖延工期，若是將大部分施工改在陸地上進(jìn)行，可大幅加快計(jì)劃完工時(shí)間，目前在海上安裝一支風(fēng)機(jī)，需要10小時(shí)到3天時(shí)間，“看天吃飯”的影響太大，若是改采新工法，每個(gè)施工基地港，每年可安裝完工1吉瓦（GW）規(guī)模的離岸風(fēng)場(chǎng)。

在船只、工期等考量下，研究發(fā)現(xiàn)，采用新工法，將可望能減少37%施工成本。另一方面，此種工法也能適應(yīng)離岸風(fēng)能產(chǎn)業(yè)風(fēng)機(jī)越來(lái)越大的趨勢(shì)，當(dāng)風(fēng)機(jī)規(guī)模擴(kuò)大至20百萬(wàn)瓦時(shí)，透過(guò)進(jìn)一步工業(yè)化陸上組裝階段，所節(jié)省的成本將能超過(guò)37%。不過(guò)該工法的限制是只能采用沉箱工法為基礎(chǔ)。

雖然提出可能的新工法，但是否真能如預(yù)期中的節(jié)省時(shí)間金錢(qián)，尚需實(shí)際付諸實(shí)行驗(yàn)證，德拉瓦研究團(tuán)隊(duì)表示已收到產(chǎn)業(yè)界的合作意向，可能將先進(jìn)行2、6，或8風(fēng)機(jī)的小規(guī)模測(cè)試，之后擴(kuò)大到50~100風(fēng)機(jī)規(guī)模。

離岸風(fēng)能產(chǎn)業(yè)在過(guò)去就已經(jīng)大幅降低成本，風(fēng)能開(kāi)發(fā)商沃旭能源（Ørsted，丹能集團(tuán)改名而成）在過(guò)去20年間致力于建立標(biāo)準(zhǔn)化整合一貫流程已增加施工效率、降低成本，過(guò)去7年中，在歐洲的案件中已經(jīng)降低成本達(dá)63%。不論德拉瓦大學(xué)的研究是否能進(jìn)一步降低離岸風(fēng)能成本，可以肯定的是，還會(huì)有更多創(chuàng)新工法想法，不斷降低離岸風(fēng)能的安裝時(shí)間與成本。

責(zé)任編輯：lixin

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