2017年底,Hywind Scotland浮动风电场正式投运,从那时起,全球范围内计划建设、正在建设和建成投运的浮式风电项目总规模已接近20GW。2019年末,欧洲风能协会WindEurope 提出至2050年欧洲海上风电装机目标要达到450GW,其中100~150GW将由漂浮式风电场提供。
据欧洲风能协会预估,2021前,英、法、葡萄牙和挪威等国将完成350MW浮式风电项目。目前美国北部东海岸的深水区正在开发中,这将会是一个非常具有潜力的市场,因此未来2到5年内,美国将会是浮式风电增长最快的国家。部分亚洲国家也会紧随其后,海域辽阔的日本、韩国将会是亚洲地区的主要增长市场,其后是中国等临海国家。
海上风电是海上风能和油气开采业的结合,全球约有40%的海上风电项目全寿命成本可与石油项目重合,也就是说,建设海上油气开采项目相关基础设施和水下设施的企业同样也可为海上风电项目建造相关设施。
传统常规的海上风电场必须建立在相对较浅的水域并需要靠近陆地,如果在水深超过100米的海域建立固定式平台,这将会大大提高平台的基础成本,这是其设计局限。采用浮动平台则能够很好的克服其局限性,浮动平台允许在海上几乎任何地方部署风力涡轮机,能够最大程度利用海上风能潜力,开拓可开发海域的同时,浮动平台拥有开发周期短、对环境更友好的相关特点,这意味着浮动平台会成为未来深远海上风电开发的主要技术。
上文所说的风力涡轮机,作为海上风电的主要设备,不仅能够固定在海床或离岸较近的设施上,还能够安装在更深的相对固定的浮动结构上。但是,其实大多数风电场的风力涡轮机几乎都是安装在浅水的固定地基上的,如果水域达到一定的深度时,就必须建设浮动风力涡轮机。浮动风力涡轮机,顾名思义,是一种安装在浮动结构上的风力涡轮机,它能让涡轮机在无法固定的基础涡轮机的深水处发电,这样的浮动风力涡轮机有着比固定涡轮机更为灵活的操作以及更迅速的安装速度。
目前,全球有近3000万KW的海上风电正在运行,其中以丹麦、荷兰和英国为主要的海上风电项目投资国家,这些国家虽然受土地资源短缺的困扰,但其依靠先进的港口基础设施和技术,一定程度上也推动了浮式海上风电技术的创新。
相关数据显示,全球范围内水深低于60m、离岸60km以内的风电场每年装机容量为3.6万太瓦,而全球电力需求为2.3万太瓦。海上风电场向更深海域发展,海上浮式风电发电量在2040年可达世界电力需求的11倍。
因此,部分行业专家认为,浮式海上风电具有的巨大潜力已经显现出来,尤其是拥有水域较宽较广的国家,浮式海上风电更能为其风电产业带来新的希望,然而,浮式海上风电也有着成本昂贵的限制,这在一定程度上制约了其商业化发展。
所以,如何在利用现有基础设施的同时,不断创新相关技术,以引导和最大化增长潜力,并不断降低漂浮式风电场的开发成本,这将是漂浮式风电面临的真正挑战。
当然,如果能在2030年前将浮式风电的平准化度电成本降低至50欧元/MW•h,那么到2030年全球浮式风电的规模(已投运+建设中+最终投资决策+规划)有望达到100GW,未来浮式风电的增长潜力巨大。
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