近年来,随着技术的不断进步,以及小规模示范项目的经验积累,漂浮式风电得到前所未有的发展。作为一个新兴行业,漂浮式风电面临技术不够成熟、开发流程不完善等风险。譬如,来自度电成本的压力导致投资成本压缩是否造成质量上的妥协?风机数量的增加以及部件尺寸的增大是否导致对质量的担心?项目中不同合作方之间的交接口是否被妥善准确的处理?制造安装的质量与效率能否兼得?这些,都可以通过认证和标准化来进行解决。
来源:微信公众号“DNVGL能源”ID:dnvgl_energy
01漂浮式风电LCOE的降低
根据Wood Mackenzie的预测,到2030年,以英国、挪威、法国、葡萄牙、日本和韩国为主的漂浮式风机装机容量将达到约4GW,而且这个数据有很大的弹性,最乐观的估计将会达到9GW以上。漂浮式技术让固定式不能达到但是又有丰富风资源的海域将成为新的战场。漂浮式风电的发展,离不开风险和度电成本的降低。从度电成本来说, 2020年的最低度电成本(LCOE)有望达到70美元/MWh。
度电成本将从以下几个方面来降低:1. 改进和优化浮体和定位系统的设计;2. 使用较大的风机来实现规模经济;3. 采用批量制造,采用更智能化和自动化的生产;4. 使用新型的材料;5. 标准化的设计和生产。
其次,我们需要解决漂浮式风电开发中存在的风险。行业对风机设备中存在的风险已经有了较好的认知,油气行业中浮体结构的风险也已经被知晓,但漂浮式风机是风机和浮体的结合,这就是带来了新的挑战。比如,漂浮式风机结构非常大,可能超过了250米的高度,同时承受了风载、浪载和流载,如何考虑其中的藕合效应成了关键。另外,规模化地生产大型复杂结构也是一项挑战。传统安装方法在深水也不再适用,这就需要我们在安装和维护中去寻找新的解决方案。
02标准化和认证要解决哪些行业难题
对于一个相对年轻的行业来说,很多技术并不完全成熟,开发流程也并不完善。来自度电成本的压力导致投资成本的压缩是否对质量带来妥协?风机数量的增加以及部件尺寸的增大是否导致对质量的担心?项目中不同合作方之间的交接口是否被妥善准确的处理?制造安装的质量与效率能否兼得……
这些都可以通过认证和标准化来进行解决。想要进行认证和标准化,首先要有全面可靠并经过验证的标准。DNV 从1986年起就开始持续开发风电相关的技术标准和推荐做法,现在已经发布了超过30份相关的标准,其中包含了两份专门针对漂浮式风机相关的技术规范,一份是DNVGL-ST-0119,另一份是DNV-GL-RP-0286。下图是DNV 参与的部分漂浮式项目以及DNV 漂浮式风电标准开发一个历程。