رقابت برای راه اندازی توربین های بادی "فوق العاده" در جریان است

در آینده ای نه چندان دور، آب های 15 مایلی دورتر از تاکستان مارتا خانه بخش بالقوه حیاتی آینده انرژی آمریکا خواهد بود: 800 مگاوات Vineyard Wind 1، پروژه ای که به عنوان «اولین مزرعه بادی دریایی در مقیاس تجاری کشور» توصیف شده است. "

ساخت تاکستان بادی 1 سال گذشته آغاز شد. و این تأسیسات از نسخه های 13 مگاواتی توربین های Haliade-X جنرال الکتریک انرژی تجدیدپذیر استفاده خواهد کرد. Haliade-X با ارتفاع تا 260 متر (853 فوت)، قطر روتور 220 متر و پره های 107 متری، بخشی از نسل جدید توربین هایی است که قرار است در سال های آینده نصب شوند.

علاوه بر GE، سایر شرکت ها در حال ورود به توربین بزرگ هستند. در آگوست 2021، انرژی هوشمند مینگ یانگ چین جزئیات طرح 264 متری را منتشر کرد که از تیغه های 118 متری استفاده خواهد کرد.

در جاهای دیگر، شرکت دانمارکی Vestas در حال کار بر روی یک توربین 15 مگاواتی است که دارای قطر روتور 236 متر و پره های 115.5 متری خواهد بود. انرژی تجدیدپذیر زیمنس گیمزا در حال توسعه یک توربین است که دارای پره های 108 متری و قطر روتور 222 متری است.

دلایل این افزایش اندازه روشن است. وقتی صحبت از ارتفاع به میان می‌آید، وزارت انرژی ایالات متحده می‌گوید که برج‌های توربین‌ها برای جذب انرژی بیشتر بلندتر می‌شوند، زیرا بادها معمولاً با افزایش ارتفاع افزایش می‌یابند.

قطر روتور بزرگ‌تر نیز فقط برای نمایش نیست، زیرا DOE خاطرنشان می‌کند که آنها "به توربین‌های بادی اجازه می‌دهند منطقه بیشتری را جارو کنند، باد بیشتری را جذب کنند و برق بیشتری تولید کنند."

در مورد تیغه ها هم همینطور است. DOE می‌گوید پره‌های بلندتر می‌توانند «بیشتر باد موجود را نسبت به تیغه‌های کوتاه‌تر جذب کنند، حتی در مناطقی با باد نسبتاً کمتر».

ورود توربین‌های عظیم به بازار خوب و خوب است، اما مقیاس بزرگ آنها ممکن است تعدادی از چالش‌های میان‌مدت تا بلندمدت را برای این بخش ایجاد کند و نقاطی را ایجاد کند که می‌تواند باعث سردرد شود.

شکل کشتی

تاسیسات را بگیرید. در ماه فوریه، تحقیق از ریستاد انرژی برخی از مسائل احتمالی مربوط به کشتی‌های مورد استفاده برای نصب توربین‌های بادی فراساحلی در دریا را بررسی کرد.

بدون احتساب چین، این کشور گفت که توربین‌های بادی آنچه را که «جهش رشد در سال‌های اخیر» می‌خواند دیده‌اند که از میانگین 3 مگاوات (MW) در سال 2010 به 6.5 مگاوات امروزی رسیده است.

توضیح داده شد که این تغییر احتمالاً ادامه خواهد داشت. توربین‌های بزرگ‌تر از 8 مگاوات تنها 3 درصد از تاسیسات جهانی را بین سال‌های 2010 تا 2021 تشکیل می‌دادند، اما پیش‌بینی می‌شود که این درصد تا سال 53 به 2030 درصد برسد.

داده های فوق فقط به توربین های بادی فراساحلی مربوط می شود. بر اساس تحقیقات انرژی و شرکت هوش تجاری، تقاضا برای کشتی‌هایی که قادر به نصب توربین‌های دریایی بزرگ‌تر هستند، قرار است تا سال 2024 از عرضه بیشتر شود.

اپراتورها باید روی کشتی‌های جدید سرمایه‌گذاری کنند یا کشتی‌های موجود را ارتقا دهند تا توربین‌های فوق‌العاده‌ای را که انتظار می‌رود تا پایان دهه به حالت عادی تبدیل شوند، نصب کنند، در غیر این صورت سرعت تاسیسات بادی در دریا کاهش می‌یابد.

مارتین لیسن، تحلیلگر ارشد دکل‌ها و کشتی‌ها در ریستاد انرژی، در بیانیه‌ای گفت: «زمانی که توربین‌ها کوچک‌تر بودند، نصب می‌توانست توسط ناوگان نسل اول کشتی‌های بادی فراساحلی یا جک‌آپ‌های تبدیل‌شده صنعت نفت و گاز انجام شود.» زمان.

با توجه به اینکه اپراتورها از توربین‌های بزرگ‌تر حمایت می‌کنند، Lysne گفت که برای برآورده کردن تقاضا به «نسل جدیدی از کشتی‌های هدفمند» نیاز است.

این کشتی های تخصصی ارزان نیستند. شرکت آمریکایی Dominion Energyبرای مثال، کنسرسیومی را برای ساخت Charybdis 472 فوتی هدایت می کند که حدود 500 میلیون دلار هزینه دارد و می تواند توربین های فعلی و نسل بعدی 12 مگاوات یا بیشتر را نصب کند. با رشد توربین ها در آینده به کشتی های بیشتری مانند Charybdis نیاز خواهد بود.

بر اساس تحلیل ریستاد انرژی، «از ناوگان فعلی کشتی‌های هدفمند، تنها تعداد معدودی از واحدها می‌توانند توربین‌های 10 مگاواتی+ نصب کنند و هیچکدام در حال حاضر قادر به نصب توربین‌های 14 مگاواتی پلاس نیستند». با شروع تحویل ساخت‌های جدید و ارتقاء جرثقیل کشتی‌های موجود، این وضعیت تا سال 2025 تغییر خواهد کرد. 

بنادر

کشتی‌هایی که توربین‌ها را حمل و نصب می‌کنند در سال‌های آینده مهم خواهند بود، اما بنادری که در آن پهلو می‌گیرند، حوزه دیگری است که احتمالاً برای تامین رشد انرژی بادی به سرمایه‌گذاری و ارتقاء نیاز خواهد بود.

در نظری که از طریق ایمیل برای CNBC ارسال شد، Lysne از Rystad Energy زیرساخت بندر را از منظر کشتی "بسیار مهم" توصیف کرد.

در آینده، به نظر می رسد که پول زیادی مورد نیاز خواهد بود. در ماه مه گذشته، گزارشی از بدن صنعت WindEurope، بنادر اروپا را بیان کرد باید 6.5 میلیارد یورو سرمایه گذاری کند (حدود 7.07 میلیارد دلار) تا سال 2030 به منظور "حمایت از گسترش بادهای فراساحلی".

این گزارش به واقعیت جدید توربین های بزرگتر و تأثیری که می تواند در رابطه با بنادر و زیرساخت ها داشته باشد، پرداخته است. در این بیانیه آمده است: «برای میزبانی از توربین‌های بزرگ‌تر و بازار بزرگ‌تر به امکانات ارتقا یافته یا کاملاً جدید نیاز است.

بنادر، WindEurope گفت، همچنین باید "زمین خود را گسترش دهند، اسکله ها را تقویت کنند، بنادر خود را در اعماق دریا تقویت کنند و کارهای عمرانی دیگری را انجام دهند."

اخیراً گزارشی از شورای جهانی انرژی بادی نیز اهمیت بنادر را تقویت کرده است.

در این بیانیه آمده است: «از آنجایی که پروژه‌های بادی فراساحلی گسترش می‌یابند و پروژه‌های بادی شناور در مقیاس تجاری زیاد می‌شوند، ارتقاء بنادر برای موفقیت آینده صنعت حیاتی خواهد بود».

این سازمان مستقر در بروکسل گفت که اندازه توربین‌ها در دهه گذشته "به طور چشمگیری افزایش یافته است" و اشاره کرد که توربین‌های 15 مگاواتی در بازار موجود است.

پیش از این که پروژه‌هایی با محوریت باد دریایی شناور «با حجم عظیم» در حال توسعه هستند، گفت: «اکنون کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که توربین‌هایی با توان 17 مگاوات تا سال 2035 رایج خواهند شد.

این «پروژه‌های شناور» به «ذخیره‌سازی و مونتاژ قابل‌توجهی در کنار اسکله، نیاز به تأسیسات بزرگ‌تر، پیوندهای حمل‌ونقل متصل روی زمین در مناطق بندری و بنادر عمیق‌تر» نیاز داشتند.

چندین دولت ارتقاء بنادر را برای پیشروی باد فراساحلی، از تایوان تا ایالت نیویورک، حیاتی تشخیص داده اند.

در رابطه با بنادر، Lysne از Rystad Energy به CNBC گفت که ایالات متحده - که بازار باد دریایی فعلی آن کوچک است - "به کار بیشتری نیاز دارد زیرا زیرساخت های مشابه اروپا را ندارند."

به نظر می رسد تغییراتی در آن جبهه در راه است. در ابتدای ماه مارس، BP و Equinor - دو شرکت که بیشتر به عنوان تولیدکنندگان نفت و گاز شناخته می شوند - توافق نامه ای امضا کردند برای تبدیل ترمینال دریایی بروکلین جنوبی به بندر باد ساحلی.

در اطلاعیه ای، Equinor گفت که این بندر به "تاسیسات پیشرفته برای پروژه های Equinor و bp Empire Wind و Beacon Wind تبدیل خواهد شد." این سایت مدعی شد که «مقصدی برای پروژه‌های بادی دریایی آینده در منطقه خواهد بود». انتظار می رود سرمایه گذاری در ارتقاء زیرساخت ها بین 200 تا 250 میلیون دلار باشد.

جاده پیش رو است

همه موارد فوق اهمیت زیرساخت و لجستیک را نشان می دهد. شاشی بارلا، رئیس جهانی زنجیره تامین و فناوری بادی در Wood Mackenzie، به CNBC گفت در حالی که شرکت‌ها توانایی‌های تکنولوژیکی را داشتند، چالش‌های لجستیکی «بسیار دشوار» بودند.

بارلا گفت: "این چیزی نیست که چیز جدیدی باشد... ما از روز اول صنعت در مورد چالش های لجستیک صحبت کرده ایم." "این است که ... ما اکنون، امروز، به نوعی به نقطه اوج نزدیک می شویم."

در سرتاسر جهان، اقتصادهای بزرگ در حال اعلام برنامه هایی برای افزایش ظرفیت انرژی بادی هستند در تلاش برای کاهش اتکای ما به سوخت های فسیلی.

در حالی که این اهداف بلندپروازانه هستند، واضح است که با تعدادی موانع روبرو هستند. علیرغم مسائل مربوط به اندازه توربین، نیاز به تلاش زیادی برای آنلاین کردن همه این تاسیسات دارد. کاری هست که باید انجام شود   

گزارش GWEC خاطرنشان کرد: "به طور فزاینده ای، فقدان زیرساخت های تسهیل کننده به عنوان یک عامل محدود کننده اصلی در رشد صنعت باد در نظر گرفته می شود."

در بسیاری از کشورها، کمبود زیرساخت‌ها، مانند شبکه‌های شبکه و شبکه‌های انتقال، بزرگراه‌های لجستیک و بنادر، گسترش نیروی باد را محدود کرده و نوآوری‌های مورد نیاز برای تغییر سیستم انرژی را خفه می‌کند.

در کنار این مسائل، تعامل توربین‌های بادی با حیات وحش احتمالاً یکی دیگر از حوزه‌های بحث و گفتگوی عمده در آینده خواهد بود.

تنها هفته گذشته، وزارت دادگستری ایالات متحده اعلام کرد که شرکتی به نام ESI Energy Inc او "به سه فقره نقض MBTA" یا قانون معاهده پرندگان مهاجر مقصر است.

با پیشرفت قرن بیست و یکم، انرژی باد در حال گسترش گسترده است، اما جاده پیش رو به نظر می رسد بسیار هموار نیست. با هشدار دبیرکل سازمان ملل متحد اخیراً این سیاره بود "خوابگردی تا فاجعه آب و هوایی" ریسک نمی تواند خیلی بالاتر باشد.