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- 巨型風(fēng)機(jī)正在顛覆風(fēng)電行業(yè)!
- 來(lái)源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2021/3/8
在荷蘭鹿特丹港口,一臺(tái)巨大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)正在工作。其直徑比兩個(gè)橄欖球場(chǎng)還要大,后續(xù)建設(shè)的風(fēng)機(jī)將比西歐大陸上的任何建筑物都要高。
荷蘭的巨型風(fēng)機(jī)裝有記錄風(fēng)速、發(fā)電量和部件應(yīng)力的傳感器,這來(lái)自于通用電氣公司GE設(shè)計(jì)的一系列新型巨型海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)的測(cè)試模型。當(dāng)這些風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成陣列時(shí),就可以為城市提供電力,以替代燃煤或天然氣發(fā)電廠。
GE公司尚未在海中建設(shè)此類風(fēng)機(jī),作為剛剛進(jìn)入海上風(fēng)電業(yè)務(wù)的新兵,GE面臨著如何快速有效地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,以建造和安裝數(shù)百臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的問(wèn)題。
這些巨型風(fēng)電機(jī)組已經(jīng)在業(yè)內(nèi)引起了轟動(dòng)。來(lái)自某全球領(lǐng)先的風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)商的一位高層稱其“比當(dāng)今最新技術(shù)更具創(chuàng)新性”。而一位分析師表示,該風(fēng)機(jī)的規(guī)模及其部署已經(jīng)“震動(dòng)了整個(gè)行業(yè)”。
新一代的風(fēng)力發(fā)電機(jī)
通用電氣公司的新型海上風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組“Haliade-X”的原型機(jī)是有史以來(lái)最大的風(fēng)機(jī)。GE風(fēng)機(jī)的發(fā)電能力在十年前幾乎是不可想象的。一臺(tái)風(fēng)機(jī)就能輸出13MW的電力,足以照亮一個(gè)大約12000戶人家的小鎮(zhèn)。GE稱,這種風(fēng)電機(jī)組的推力相當(dāng)于一架波音747的四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)。該風(fēng)機(jī)將在近海部署,海上的部署空間比陸地上更大,可以利用更多的風(fēng)力。
大型風(fēng)機(jī)的競(jìng)賽比許多業(yè)內(nèi)人士預(yù)想的要快,GE公司的Haliade-X的發(fā)電量幾乎是1991年在丹麥附近安裝的第一批海上機(jī)器的30倍。業(yè)內(nèi)高管表示,未來(lái)幾年,客戶可能會(huì)需要更大的機(jī)器。另一方面,風(fēng)機(jī)的尺寸已經(jīng)接近極限,更大的尺寸不再具有經(jīng)濟(jì)意義,正如空客A380達(dá)到商用客機(jī)頂峰一樣。
“我們也將打造一個(gè)平臺(tái),只是我們還不知道它在哪里”,Morten Pilgaard Rasmussen說(shuō)。他是海上風(fēng)機(jī)的領(lǐng)先制造商——西門子Gamesa可再生能源公司,海上風(fēng)電部門的首席技術(shù)官。雖然海上風(fēng)機(jī)目前只占整個(gè)風(fēng)電行業(yè)發(fā)電量的5%左右,但這部分業(yè)務(wù)獨(dú)具特色,預(yù)計(jì)未來(lái)幾年的增長(zhǎng)速度將超過(guò)陸地風(fēng)電。
近海風(fēng)電技術(shù)在過(guò)去30年里在北歐站穩(wěn)腳跟,現(xiàn)在正向美國(guó)東海岸以及包括中國(guó)和韓國(guó)在內(nèi)的亞洲蔓延。這些耗資數(shù)十億美元的大項(xiàng)目在海上興建,吸引了大型投資者,包括英國(guó)石油公司和荷蘭皇家殼牌公司,它們希望快速提升自己的綠色能源產(chǎn)品。國(guó)際能源署估計(jì),過(guò)去十年,海上風(fēng)電的資本投資增加了兩倍多,達(dá)到260億美元。
2002年,GE公司收購(gòu)了安然公司的陸上風(fēng)電機(jī)組業(yè)務(wù),開(kāi)始在風(fēng)電領(lǐng)域取得進(jìn)展。大約四年前,當(dāng)其高管決定嘗試進(jìn)入海上行業(yè)時(shí),GE是海上風(fēng)電行業(yè)的邊緣力量。他們發(fā)現(xiàn)這個(gè)不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng),而且只有幾個(gè)的西方競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
不過(guò),GE的決策者認(rèn)為,要想在更具挑戰(zhàn)性的海洋風(fēng)電市場(chǎng)上占據(jù)先機(jī),就必須大膽行動(dòng)起來(lái)。為了在西門子Gamesa和丹麥風(fēng)電機(jī)組制造商Vestas公司等主要對(duì)手的競(jìng)爭(zhēng)中取得領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),GE通過(guò)2015年收購(gòu)的法國(guó)阿爾斯通公司動(dòng)力業(yè)務(wù),著手將現(xiàn)有的產(chǎn)品規(guī)模擴(kuò)大一倍以上。
與小型風(fēng)機(jī)相比,大型風(fēng)機(jī)能產(chǎn)生更多的電力,從而獲得更多的電能。因?yàn)榇笮惋L(fēng)機(jī)能為更多的發(fā)電機(jī)提供動(dòng)能,有助于降低風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)和維護(hù)成本。這些優(yōu)勢(shì)使得開(kāi)發(fā)商選擇大型風(fēng)機(jī),并幫助他們拿下了許多國(guó)家的項(xiàng)目。雖然項(xiàng)目競(jìng)標(biāo)的形式各不相同,但核心都是低價(jià)電力。“開(kāi)發(fā)商一直在尋找能夠拿下項(xiàng)目的風(fēng)機(jī)”,曾主管GE風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的Vincent Schellings說(shuō),“風(fēng)機(jī)尺寸就顯得特別關(guān)鍵”。
早期的客戶中有一家名為Orsted的丹麥公司,它是世界上最大的海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)商,已初步同意為新澤西州大西洋城附近的“海洋風(fēng)”項(xiàng)目購(gòu)買約90臺(tái)Haliade-X風(fēng)機(jī)!拔艺J(rèn)為他們推出那臺(tái)機(jī)器時(shí),讓所有人都感到驚訝”,Orsted公司北美海上業(yè)務(wù)的首席執(zhí)行官大衛(wèi)-哈迪說(shuō)。作為買家,Orsted希望“建立這個(gè)新平臺(tái),并為GE創(chuàng)造一些銷量”,以促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)和創(chuàng)新,哈迪說(shuō)。分析師表示,GE風(fēng)電機(jī)組的銷售情況比其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的預(yù)期要好。
12月1日,GE達(dá)成了另一項(xiàng)初步協(xié)議,為馬薩諸塞州附近的大型風(fēng)電場(chǎng)Vineyard Wind提供風(fēng)電機(jī)組,它還與英國(guó)附近的Dogger Bank達(dá)成協(xié)議,提供276臺(tái)風(fēng)電機(jī)組。
總有一天,風(fēng)機(jī)將達(dá)到其極限尺寸,但“目前還沒(méi)有達(dá)到”,西門子Gamesa可再生能源公司的Morten Pilgaard Rasmussen說(shuō)。據(jù)市場(chǎng)研究公司W(wǎng)ood Mackenzie的首席風(fēng)電分析師Shashi Barla估計(jì),這些交易以及附帶的維護(hù)合同可能會(huì)增加到130億美元。
GE風(fēng)機(jī)掀起的浪潮推動(dòng)西門子Gamesa推出一系列競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品。不久前,Vestas公司還穩(wěn)坐行業(yè)龍頭,他們預(yù)計(jì)也將很快推出新產(chǎn)品。“我們沒(méi)有把握住先機(jī),必須扭轉(zhuǎn)這一局面。” Vestas首席執(zhí)行官亨里克-安德森說(shuō)。
Schellings說(shuō):為了實(shí)現(xiàn)其策略,GE幾乎是“從頭開(kāi)始”。GE可再生能源的業(yè)務(wù)部門花費(fèi)了大約4億美元用于設(shè)計(jì)、雇傭工程師和重新改造法國(guó)圣納澤爾和瑟堡的工廠。
大型風(fēng)機(jī)葉片尺寸世界第一,且不會(huì)因?yàn)樽陨碇亓繉?dǎo)致葉片彎曲,為了滿足這些技術(shù)需求,GE聘請(qǐng)了丹麥LM風(fēng)電公司的設(shè)計(jì)師,該公司在2016年以17億美元被GE收購(gòu),他們使用碳纖維和玻璃纖維符合材料生產(chǎn)葉片,既輕巧又堅(jiān)固靈活。
GE公司仍須研究提高生產(chǎn)效率,以便在法國(guó)、英國(guó)和美國(guó)的工廠擴(kuò)大產(chǎn)能。GE公司的海上風(fēng)電業(yè)績(jī)幾乎為零,它還需要證明其開(kāi)發(fā)的運(yùn)行海上風(fēng)電的能力!癎E必須向投資者證明很多東西,他們才會(huì)采購(gòu)其設(shè)備”,Barla說(shuō)。
對(duì)于GE的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手西門子Gamesa來(lái)說(shuō),推出更大的機(jī)器更容易,成本也更低,該公司已經(jīng)在丹麥日德蘭半島的Brande海上綜合體建造了一臺(tái)更大的原型機(jī),新的原型機(jī)只是對(duì)原有產(chǎn)品進(jìn)行尺寸放大,并沒(méi)有偏離十年前的模板。該公司的首席技術(shù)官Rasmussen說(shuō):“機(jī)器的基本原理和工作方式保持不變,我們的起點(diǎn)比GE更高”。
海上風(fēng)電領(lǐng)域還有很多競(jìng)爭(zhēng)的空間,GE公司離岸業(yè)務(wù)的首席執(zhí)行官John Lavelle說(shuō),市場(chǎng)前景“在逐年改善”。
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