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研究表明技术进步将大幅降低海上风电的运营成本

   日期:2018-10-16     来源:世纪新能源网    浏览:1197    评论:0    
风力发电行业专家表示,随着预测性维修能力的提高,无人机和多涡轮机的先进控制策略,以及物流创新,海上风电的运营和维护(O&M)成本将大幅下降。

风力推进分析和阵列控制策略可降低海上风力运营和维护成本(O&M)


瑞典Vattenfall公司上个月在苏格兰东北部的阿伯丁湾推出了93兆瓦欧洲海上风电部署中心(EOWDC),并投资3亿英镑(3.93亿美元)建设新的海上风力发电设施,建成之后将拥有该公司迄今为止规模最大的风力涡轮机,并将用于测试旨在降低运行和维护(O&M)成本的最新技术和服务。

海上风力发电资源成本下降使得风力发电机的运营和维护成本的重要性日益增加,占总成本的约25%-30%。随着装机容量的增加,越来越多的风力发电机将在原始保修期内运行,通常设定为大约五年。


英国海上风电的部署容量

风力发电运营商正在寻求最新的技术进步,并利用规模经济和系列经济来最大限度地提高涡轮机效率。

规模更大、更高效的涡轮机,更高的部件可靠性,以及船舶物流方面的改进都有助于降低成本。展望未来,预计监控和分析解决方案将获得更大的收益,从而刺激预测性维护收益。

Ramboll咨询工程集团的高级工程师Matti Niclas Scheu表示,这些改进将降低运营和维护成本,并降低总体成本。

他说:“这主要是通过减少间接运营和维护成本,即停机期间的生产损失来实现的,这是通过用预防性维护取代纠正措施来实现的”。

无人机技术和人工智能的进步也将带来成本的节约,并结合物流创新,这些技术将减少停机时间,并改善对新开发站点的访问。


设计收益

根据彭博新能源财经(BNEF)的调查数据,不断增长的风力发电机容量可能会直接影响海上运营和维护成本,将降低60%。更高容量的涡风力发电机需要更少的维护资源,减少了运行期间备件、船舶和人员的费用。

运营和维护成本(O&M)考虑因素在项目设计和开发中发挥着越来越大的作用。专家表示,新的规划工具、专用支持资源和改进的站点访问都将有助于降低维护成本。

Scheu指出,除船舶解决方案外,检查无人机、远程操作车辆(ROV)以及不断增加的自动化将有助于在更恶劣的条件下进行操作,扩大适合开发的区域。

他说:“传感器、监测、人工智能和相关的高级数据分析算法将是这一趋势的推动者。”

根据彭博新能源财经(BNEF)的调查,无人机每年可以减少每台风力发电机1000美元的海上风力检测成本。

每3.6兆瓦涡轮机每年的海上风力检查成本

行业专家表示,开发商现在正在将无人机与更快的处理能力相结合,以缩短检查时间,并发实施更快的行动。

在最近的一个例子中,Enel Green Power North America(EGPNA)公司与人工智能开发商Raptor Maps合作,部署了一个集成的无人机-人工智能解决方案,用于太阳能发电厂的实时检测分析。

Scheu指出,需要更加标准化的运维实践,包括数据收集,传输和分析,以最大限度地降低成本。

“考虑到不同系统存在多个供应商,使用类似的基线来创建信息而不是大量数据,这是关键。”他说。

完全控制策略

风力发电运营商也在寻求引入新的风力发电控制策略,以最大限度地提高现场收入。

ORE Catapult公司工程团队负责人Owen Murphy在最近发布的一份海外运行和维护机会报告表示,应该采用更加整体的方法,即在现场层面考虑控制策略,并结合电力市场价格以及资产寿命影响,应该可以降低未来的成本。

去年12月,英国的碳信托公司启动了风电场控制试验(WFCT)项目,以评估提高能源产量和降低成本的风力发电控制策略。这些试验代表了首次在全面商业设施进行海上尾流转向的现场试验。

这个耗资230万欧元的风电场控制试验(WFCT)项目的行业合作伙伴其中包括Vattenfall、E.ON、ENBW、Innogy、Statoil公司以及几家技术公司,预计2019年将取得全面成果。

英国碳信托的海上风力发电经理Megan Smith今年1月表示,其测试的结果可能会影响组件设计以及运行和维护(O&M)实践。性能数据可以为未来的阵列概念和其他领域提供信息,例如基础设计。“我当然可以看到未来影响风电场设计的潜力。这可能是了解这一点的自然结果。”她说。

新的硬件

风力发电供应商正在合作,以适应不断上升的海上涡轮机容量以及在更深水域的位置进行部署。

今年6月,风力发电厂商Vestas集团和Maersk供应服务公司(一家主要的海运和物流集团)建立了合作伙伴关系,以开发物流和安装技术,以降低陆上和海上风电的成本。

该公司表示,第一个联合项目是一台新的垂直安装起重机,它将显著降低资本支出,并消除对海底自升式船舶的需求。这个起重机解决方案可用于所有位置,包括深海场地。这两家公司主要针对固定式海底风力发电机,但该解决方案也可用于浮式海上风电场,因为开发商寻求更好的离岸风力发电的部署地点。

随着欧洲海上风电行业的发展,风力发电运营商将受益于专用运维中心提供的更广泛的支持服务。这些中心将支持持续的船舶创新和改进的备件战略,其中包括集中储能设施。

行业领先的海上风力发电开发商Orsted公司最近在英格兰东北部港口格里姆斯比建造了英国最大的海上风电运行和维护(O&M)枢纽。该枢纽最初将支持Orsted公司的210兆瓦Westermost Rough风力发电场,573兆Race Bank风力发电场,以及1.2 GW Hornsea Project One风电场。Orsted公司承诺,到2019年,在更广泛的Humber地区的风力发电投资约60亿英镑。

行业新进入者

跨行业的创新,特别是石油和天然气集团的创新,将为海上风电项目带来新的效率提升。

早在2016年,Orsted公司首席执行官Henrik Poulsen就预测,随着石油巨头越来越多地进入该领域,海上风力发行业将受到这些市场新入者竞争的影响。

Poulsen 说,“我们所说的是拥有巨大资本和执行力的大公司。”

石油和天然气集团将能够向风力发电项目采用其数十年致力于健康和安全、船舶物流、安装效率和运行和维护实践的运营经验。

美国海上风电公司Magellan Wind公司首席执行官Jim Lanard表示,石油和天然气公司还可以转移长期供应和服务合作伙伴关系,从而提高效率,并降低项目风险。

“石油和天然气拥有非常强大的批准供应商名单(AVLs)和成熟的供应链,大型石油和天然气的巨大规模将带来所有海上风电将受益的供应链。”他说。

Murphy在其报告中表示,海上风电运行和维护(O&M)为该行业的新进入者提供了“相对较低的进入门槛”,这应该鼓励来自其他行业的广泛创新。他指出,新技术和更深层次的服务公司可能会看到主要电力供应商在海上风电场运营中的作用日益减弱。

他说:“在未来,我们可能会看到在主要公用事业公司将会出现更全面的服务专家层,在某些情况下,随着时间的推移,预计他们将会采取不干预的态度。”
 
标签: 风电 海上 原创

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