西班牙新能源巨頭伊貝德羅拉(Iberdrola)考慮在波羅的海鷹海上風電項目現場(Baltic Eagle Offshore Windfarm)率先建造兩臺漂浮式風電機組,以測試該海域50米左右水深到底能否用漂浮式代替固定基礎形式。
有評論文章分析,一旦試驗成功,原本打算采用固定基礎的Baltic Eagle項目,也許可能切換為漂浮式項目(雖然項目時間來不及)。今年初,Iberdrola曾表示未來將在歐洲建設最高達2GW的商業規模漂浮式海上風電項目。如果淺水海域(50米左右)也適合建設漂浮式,未來有可能進一步降低海上風電成本。
Baltic Eagle項目,476MW
Baltic Eagle海上風電場是一個位于波羅的海的476MW的風力發電項目,距離德國呂根島(Rugen)海岸約75公里。本來計劃2020年開始施工,預期2023年完成,這也是繼2017年投運的350MW Wikinger風力發電場之后,Iberdrola在德國開發的第二個大型海上風電項目。
MHI Vestas V174-9.5MW風電機組
按計劃,該項目擬采用固定基礎,安裝52臺MHI Vestas V174-9.5MW風電機組。該機組配備85米長葉片,風輪直徑174米。安裝水深45米。輪轂高度110米。
項目通過220kV高壓交流電(HVAC)輸出電纜連接到電網,該電纜將連接到盧布明(LUBMIN)的陸上變電站。該輸電系統有運營商50Hertz負責海上風電場的電力運輸和輸電基礎設施的建設。該項目與2017年建成的容量350MW的Wikinger項目和處于開發階段的10MW的WikingerSüd風電場總計容量達836MW,總投資合計25億歐元。
波羅的海多個海上風電場結構和輸電線路示意圖
2018年3月,在德國第二次海上風電招標中,Iberdrola中標了Baltic Eagle海上風電項目的建設和運營權。
Fugro Pioneer號地球物理勘探船
2018年9月,Iberdrola邀請Fugro公司進行海上風電場的巖土工程和地球物理研究,該研究合同超過1000萬歐元。Fugro獲得的數據用來決定風電機組和變電站的基礎設計,該基礎將安裝在最深45米的水域中。該海上工程按計劃需在2019年3月完成,最后一份技術報告在2019年6月底提交。
但據Iberdrola漂浮式海上風電部門經理Ignacio Pantojo Titos在2020年12月8日舉行的亞洲風能協會組織的漂浮式風電市場網絡研討會上表示,該公司認為漂浮式風電可能比固定基礎更適合波羅的海某些海域。這是由于波羅的海某些地區海床的復雜性和可變性,可能使自升式安裝船的腿部穿通成為潛在問題,并且因為海床的性狀可變,可能導致在某些位置固定式海上風電基礎可能會出現問題。比如Baltic Eagle項目所在位置,雖然海面條件比較好,但海底條件非常具有挑戰性,存在10-20 m厚的未固結泥土層,不具備承載固定基礎的穩定能力。
因此,Iberdrola計劃在該海域引入“Shallow Float項目”(淺水漂浮式項目),安裝2臺漂浮式風機,希望能確定漂浮式風電項目是否可能在波羅的海等淺海地區及其他地區適用。
Pantojo Titos表示,這兩臺風機“可能為淺水漂浮式海上風電的應用打開大門”。Iberdrola將淺水漂浮式風電中的“淺水”定義為小于50 m的水深,盡管實際上Baltic Eagle項目的區域水深才45 m。
Pantojo Titos總結說:
“如果證明漂浮式海上風電解決方案在淺水中也是可行的,那么采用漂浮式基礎顯然可以降低安裝成本并降低風險。”
但到了2021年1月,德國Fraunhofer IWES研究所發布消息稱,該機構已代表Iberdrola對Baltic Eagle項目涉及的50個風電機組安裝位置和相關的升壓站位置進行了巨石檢測和地質災害調查。該測量和調查活動為期三周,在2020年10月和2020年11月完成,使用了Fraunhofer IWES開發的新型專有Manta Ray G1系統進行數據記錄。Fraunhofer目前正在對所獲取的數據進行分析,爭取到2021年4月底之前完成該項目。
Manta Ray G1衍射成像原理圖
Fraunhofer 地下勘探部門的主管Benedict Preu表示:
Iberdrola委托Fraunhofer通過專有成像技術進行巨石檢測,有助于Iberdrola降低在Baltic Eagle項目中的單樁基礎的風險。
這也說明,Baltic Eagle項目將繼續使用原定的單樁基礎還是更換為淺水漂浮式基礎暫未有定論,該巨頭似乎仍在糾結是否真要大力開發淺水漂浮式項目。
西班牙巨頭Iberdrola收購3GW愛爾蘭海上風電項目
伊維爾德羅拉董事長兼首席執行官Ignacio Galán
作為歐洲最大的陸上風電開發運營商,Iberdrola公司去年底公布了調整后的新5年投資計劃,將在2021-2025年間,投資750億歐元大力發展可再生能源,到2025年將可再生能源裝機將從去年的32吉瓦增至60吉瓦。2021年初,Iberdrola表示正在計劃建設西班牙第一個商業規模漂浮式海上風電項目。該項目位于西班牙海岸外,總計300MW。風電場的設計和工程研究預計將于2021年晚些時候開始,并于2026年投入運營。Iberdrola表示該項目有望帶動高達2GW的漂浮式海上風電項目,所有漂浮式項目主要位于加利西亞、安達盧西亞和加那利群島沿岸。
2020-2030年全球漂浮式風電新增裝機預測(GWEC)
隨著海上風電往深遠海發展,漂浮式被證明是一項可持續發展的技術路線。2020年,GWEC曾預測2030年將有超過2000MW漂浮式風電裝機。隨著《巴黎氣候變化協定》對可再生能源發電的要求進一步提升,海上風電裝機的需求也會進一步釋放,漂浮式將獲得更大發展。如果淺海漂浮式也有其優勢,無疑會更進一步刺激遠海海上風電資源的開發和利用。
有評論文章分析,一旦試驗成功,原本打算采用固定基礎的Baltic Eagle項目,也許可能切換為漂浮式項目(雖然項目時間來不及)。今年初,Iberdrola曾表示未來將在歐洲建設最高達2GW的商業規模漂浮式海上風電項目。如果淺水海域(50米左右)也適合建設漂浮式,未來有可能進一步降低海上風電成本。
Baltic Eagle項目,476MW
Baltic Eagle海上風電場是一個位于波羅的海的476MW的風力發電項目,距離德國呂根島(Rugen)海岸約75公里。本來計劃2020年開始施工,預期2023年完成,這也是繼2017年投運的350MW Wikinger風力發電場之后,Iberdrola在德國開發的第二個大型海上風電項目。
按計劃,該項目擬采用固定基礎,安裝52臺MHI Vestas V174-9.5MW風電機組。該機組配備85米長葉片,風輪直徑174米。安裝水深45米。輪轂高度110米。
項目通過220kV高壓交流電(HVAC)輸出電纜連接到電網,該電纜將連接到盧布明(LUBMIN)的陸上變電站。該輸電系統有運營商50Hertz負責海上風電場的電力運輸和輸電基礎設施的建設。該項目與2017年建成的容量350MW的Wikinger項目和處于開發階段的10MW的WikingerSüd風電場總計容量達836MW,總投資合計25億歐元。
波羅的海多個海上風電場結構和輸電線路示意圖
2018年3月,在德國第二次海上風電招標中,Iberdrola中標了Baltic Eagle海上風電項目的建設和運營權。
Fugro Pioneer號地球物理勘探船
2018年9月,Iberdrola邀請Fugro公司進行海上風電場的巖土工程和地球物理研究,該研究合同超過1000萬歐元。Fugro獲得的數據用來決定風電機組和變電站的基礎設計,該基礎將安裝在最深45米的水域中。該海上工程按計劃需在2019年3月完成,最后一份技術報告在2019年6月底提交。
但據Iberdrola漂浮式海上風電部門經理Ignacio Pantojo Titos在2020年12月8日舉行的亞洲風能協會組織的漂浮式風電市場網絡研討會上表示,該公司認為漂浮式風電可能比固定基礎更適合波羅的海某些海域。這是由于波羅的海某些地區海床的復雜性和可變性,可能使自升式安裝船的腿部穿通成為潛在問題,并且因為海床的性狀可變,可能導致在某些位置固定式海上風電基礎可能會出現問題。比如Baltic Eagle項目所在位置,雖然海面條件比較好,但海底條件非常具有挑戰性,存在10-20 m厚的未固結泥土層,不具備承載固定基礎的穩定能力。
因此,Iberdrola計劃在該海域引入“Shallow Float項目”(淺水漂浮式項目),安裝2臺漂浮式風機,希望能確定漂浮式風電項目是否可能在波羅的海等淺海地區及其他地區適用。
Pantojo Titos表示,這兩臺風機“可能為淺水漂浮式海上風電的應用打開大門”。Iberdrola將淺水漂浮式風電中的“淺水”定義為小于50 m的水深,盡管實際上Baltic Eagle項目的區域水深才45 m。
Pantojo Titos總結說:
“如果證明漂浮式海上風電解決方案在淺水中也是可行的,那么采用漂浮式基礎顯然可以降低安裝成本并降低風險。”
但到了2021年1月,德國Fraunhofer IWES研究所發布消息稱,該機構已代表Iberdrola對Baltic Eagle項目涉及的50個風電機組安裝位置和相關的升壓站位置進行了巨石檢測和地質災害調查。該測量和調查活動為期三周,在2020年10月和2020年11月完成,使用了Fraunhofer IWES開發的新型專有Manta Ray G1系統進行數據記錄。Fraunhofer目前正在對所獲取的數據進行分析,爭取到2021年4月底之前完成該項目。
Manta Ray G1衍射成像原理圖
Fraunhofer 地下勘探部門的主管Benedict Preu表示:
Iberdrola委托Fraunhofer通過專有成像技術進行巨石檢測,有助于Iberdrola降低在Baltic Eagle項目中的單樁基礎的風險。
這也說明,Baltic Eagle項目將繼續使用原定的單樁基礎還是更換為淺水漂浮式基礎暫未有定論,該巨頭似乎仍在糾結是否真要大力開發淺水漂浮式項目。
西班牙巨頭Iberdrola收購3GW愛爾蘭海上風電項目
伊維爾德羅拉董事長兼首席執行官Ignacio Galán
作為歐洲最大的陸上風電開發運營商,Iberdrola公司去年底公布了調整后的新5年投資計劃,將在2021-2025年間,投資750億歐元大力發展可再生能源,到2025年將可再生能源裝機將從去年的32吉瓦增至60吉瓦。2021年初,Iberdrola表示正在計劃建設西班牙第一個商業規模漂浮式海上風電項目。該項目位于西班牙海岸外,總計300MW。風電場的設計和工程研究預計將于2021年晚些時候開始,并于2026年投入運營。Iberdrola表示該項目有望帶動高達2GW的漂浮式海上風電項目,所有漂浮式項目主要位于加利西亞、安達盧西亞和加那利群島沿岸。
2020-2030年全球漂浮式風電新增裝機預測(GWEC)
隨著海上風電往深遠海發展,漂浮式被證明是一項可持續發展的技術路線。2020年,GWEC曾預測2030年將有超過2000MW漂浮式風電裝機。隨著《巴黎氣候變化協定》對可再生能源發電的要求進一步提升,海上風電裝機的需求也會進一步釋放,漂浮式將獲得更大發展。如果淺海漂浮式也有其優勢,無疑會更進一步刺激遠海海上風電資源的開發和利用。