Оффшорные ветряные электростанции

Главная страница / Все статьи / Оффшорные ветряные электростанции

Ветряная энергия

Изменение климата является серьезной экологической проблемой, перед которой сегодня стоит мир, и возобновляемые чистые источники энергии, как например ветер, являются значительной частью решения этой проблемы. Энергию ветра можно в избытке найти во многих частях планеты, и ее можно безопасно собирать, чтобы генерировать электроэнергию без производства опасных отходов и нежелательных попутных продуктов.

Энергия ветра как часть разнообразного набора возобновляемых источников энергии также может сделать ценный вклад в энергетическую безопасность и обеспечить сбалансированное удовлетворение растущего спроса.

Ветряные энергосистемы являются одними из наиболее технологически продвинутых и эффективных в плане расходов источников генерации электроэнергии, которые доступны на сегодняшний день. Современные турбины могут производить полезную энергию до 85% года и имеют жизненный цикл как минимум 20 лет. Энергия, произведенная ветряными электростанциями, является одной из самых дешевых форм возобновляемой электроэнергии, доступной на сегодняшний день, и существует реальный потенциал продолжения технологических прорывов, чтобы еще больше снизить затраты.

Ветряная энергия может помочь выполнить национальные и международные цели по снижению выбросов угарного газа и является жизненноважным компонентом стратегии по выполнению целей возобновляемой энергии. Она также увеличивает безопасность поставки и снижает зависимость стран от исчерпаемых источников энергии и импорта.

Как работает оффшорная ветряная электростанция?

Диаграмма ниже является упрощенной версией ветряной электростанции, установленной в море.

Колонны (1) устанавливаются в морское дно, когда найдено подходящее место для ветряной электростанции. Защита от эрозии, похожие на морскую защиту, устанавливается внизу, чтобы предотвратить повреждение морского дна. Вершину красят в яркие цвета, чтобы она была заметна судам. Также на ней находится платформа доступа, что позволяет стыковаться с колонной командам сопровождения.

Как только турбина собрана, сенсоры на турбине определяют направление ветра и поворачивают свои головки, называемые nacelle, в сторону ветра так, что лопасти могут получить максимальное количество энергии. Движение ветра по лопастям аэродинамической формы (2) заставляет их вращаться вокруг горизонтальной втулки, которая соединена со стержнем внутри головки. Этот стержень через коробку передач позволяет генератору превратить энергию в электричество. Подводные кабели (4) проводят энергию на оффшорный трансформатор (5), который превращает электричество в высоковольтное (33kV) до того, как провести его 5-10 миль для соединения с энергосистемой в подстанции на земле (6).

Почему не поставить все ветряные турбины в море?

Ветряные турбины можно расположить в море, где ветер дует сильнее и можно расположить более крупные турбины. Многие оффшорные ветряные электростанции разрабатываются и строятся в густо населенной Европе, где ограниченное пространство и относительно большие оффшорные зоны с неглубоким уровнем морского дна.

Однако, необходимость решать проблему изменения климата означает, что нужно использовать как можно больше возобновляемых источников энергии, как только можно, и так быстро, как только можно, и это влияет на использование как оффшорных, так и береговых ветряных электростанций. Например, США имеет большие зоны на суше, которые подходят для производства ветряной электроэнергии, и не так много зон в море, которые могли бы подойти для этих целей.

Где строят оффшорные ветряные электростанции? Как далеко от берега можно их строить и на какой глубине?

Одним из наиболее крупных районов по производству ветряной энергии в США является зона вблизи мыса Код, где было предложено расположить крупную станцию. Большая часть побережья США также имеет потенциал для строительства оффшорных ветряных электростанций, однако чем дальше от берега строится станция, тем больше возрастают затраты на строительство. Стоимость соединения с электрическими кабелями также значительно возрастает по мере увеличения расстояния от берега.

И все же, существуют преимущества расположения ветряных электростанций дальше в море. Скорость ветра увеличивается, и сам ветер более стабилен. Это означает, что турбины, построенные глубже в море, смогут произвести больше энергии. Многие надеются, что технические сложности будут решены, и что в будущем ветряные электростанции можно будет строить намного дальше в море, возможно, даже на плавучих платформах в море.

Будут ли они мешать судоходству?

Разработчики по всему миру располагают ветряные турбины вне установленных судоходных путей, тем самым избегая конфликты с движением судов. В случае смещения судна с курса, его радар сможет распознать ветряную турбину, которая является отличным объектом на экране радара. Ветряные турбины также оснащены предупреждающими устройствами, чтобы предупреждать суда в неспокойных водах.

Будут ли они мешать рыболовству?

Учитывая относительно небольшую площадь морского дна, которое необходимо для строительства, нет свидетельств, которые могли бы доказать, что вылов рыбы снизится в результате увеличения количества ветряных электростанций.

Многие экологические группы считают, что ветряные электростанции обеспечивают благоприятное прибежище для нереста рыб, а так же место, где рыбы могут укрыться от интенсивного рыболовства.

Насколько они велики с берега?

Очевидно, это зависит от размера турбин, того, насколько они близки к берегу, и погодных условий. Многие оффшорные ветряные электростанции даже нельзя разглядеть с берега.

Что случится, если в море начнется шторм?

Как и в случае с ветряными турбинами на берегу, оффшорные турбины имеют гарантию и тестируются на устойчивость к экстремальным погодным условиям. В случае суровой погоды лопасти отворачиваются от ветра и замедляются из соображений безопасности, когда скорость ветра достигает 50 миль в час и выше.

Могут ли они повредить морское дно и явиться причиной эрозии почвы?

Любой проект по строительству ветряной электростанции в море проходит полную проверку на влияние на волны и почву берега до строительства. Однако, структура турбин и расстояние до берега являются такими, что они могут значительно повлиять на морское дно или движение волн. Не существует доказательств из опыта, которые подтверждали бы, что ветряные электростанции имеют негативное влияние на прибрежные процессы.

Прибрежная эрозия почвы происходит от более высокого уровня моря и более суровых погодных условий из-за глобального потепления, что признано повсеместно, и эти процессы значительно превышают возможное влияние оффшорных ветряных станций.

Могут ли они повредить морским обитателям?

Существуют три значительных стадии ветряных электростанций в море с точки зрения морских обитателей: строительство, работа и разборка. Строительство и разборка могут явиться причиной наибольшего вреда, и ветряная отрасль, также как и несколько групп по сохранению морской жизни, в настоящее время проводят исследования по влиянию этих процессов на обитателей моря.

Однако, важно рассматривать это влияние в контексте другой деятельности человека в море, такой как рыболовство, судоходство, добыча нефти и газа, и т.д. Также необходимо заметить, что длительность строительства и разборки ветряной электростанции в море составляет всего около 6 месяцев. В течение периода работы станции в 20 лет не было обнаружено никакого влияния на морскую жизнь.

Как и при других вопросах местной экологии, эти проблемы решаются в то время, когда проект ветряной электростанции проходит получение разрешений.

Создание рабочих мест в 21 веке

Ветряная энергия является наиболее динамично растущим источником энергии, темп роста которого в среднем составил 32% за последние 10 лет по всему миру. Экономический объем рынка ветряной энергии во всем мире оценивается в $36 млрд. в год на новом генерирующем оборудовании. Более 70 стран по всему миру содействуют этому росту, и количество людей, задействованных в этой отрасли по всему миру оценивается в 200 000 человек. Согласно Европейской ассоциации ветряной энергии, генерация 12% энергии Евросоюза из ветра создаст 368 000 новых рабочих мест в течение 13 лет, в то же время увеличивая энергетическую безопасность и генерируя богатство стран.

Заблуждения относительно энергии ветра

Отрасль ветряной энергии субсидируется государством
Ветряная энергия вредит окружающей среде
Как источник энергии ветряная энергия не отличается от других
Ветряная энергия ненадежна
Ветряная энергия дорогая

Рост и проблемы оффшорной ветряной энергии

Великобританская компания-аналитик Douglas-Westwood выпустила последний выпуск своего отчета «Мировая оффшорная ветряная энергия», который выделяет значительный рост, но также и проблемы быстро растущих затрат и сложностей, с которыми сталкивается проектное финансирование.

Фирма сообщает, что отрасль сейчас растет, и развитие рынка многообещающее с рекордными объемами мощностей в строительстве. Значительный рост уровня использования ожидается в ближайшие годы, однако уровни установленных мощностей достигнут пика в 2011 г. с небольшим спадом в 2012 и 2013 гг.

Согласно исследованию «Мировая оффшорная ветряная энергия 2009-2013 гг.» в рынок оффшорного ветра будет вложено €21.6 млрд. ($31.0 млрд.) капитала в пятилетний период до 2013 года при установке 6,6 GW новых мощностей по всему миру. Так как в настоящий момент рынок составляет 1,5 GW мощности, это является значительным ростом рынка и выразится в ежегодных капитальных затратах более €6.2 млрд. на пике.

Из наиболее крупных рынков доминирует Великобритания с новыми мощностями в 3 GW до 2013 года, рынок стоимостью €10.7 млрд. Долгосрочные перспективы положительны, при том, что идет третья фаза лицензирования на рынке. Недавние изменения в механизме лицензирования привели к долгожданному продвижению проектов, которые не могли получить нужные подписи из-за недостаточной прибыльности ввиду роста затрат.

Вторым крупным игроком рынка является Германия, в которой планируется установить 1,5 GW мощностей. Стабильные рыночные механизмы и недавние соглашения по присоединению к внешней сети помогли Германии запустить один из крупнейших рынков в мире в ближайшее десятилетие.

Новые проекты в Дании сейчас находятся в фазе строительства и тендеров, что добавит в стране новые мощности объемом в 875 MW за рассматриваемый период. Долгосрочный потенциал страны оценивается как очень сильный.

Первая коммерческая деятельность по ветряной оффшорной энергии вне Европы проходит в Китае, в которой есть один почти законченный проект. Быстрые темпы развития позволят рынку в этой стране расти уверенно. Китай также осуществляет поставки для европейских оффшорных ветряных проектов.

В США был осуществлен значительный прогресс в новой администрации по установлению необходимых механизмов, которые позволили развивать проекты по оффшорной ветряной энергии. За этим должно последовать развитие логистической цепочки, и необходимо работать над поставками, установкой и логистикой.

Говоря о новом отчете, менеджер отдела возобновляемых ресурсов, Адам Вествуд прокомментировал: «В отрасли сейчас появляются новые крупные проекты, процессы строительства и тендеров будут продолжаться еще 3-4 года. Начало нового десятилетия будет сложным, так как отрасль попытается продержаться при постепенном росте затрат».

Один из последних проектов в области производства ветряной энергии в море

Компания ABS провела изучение возможных опасностей как первый этап стадии Предварительного планирования и консультации проекта WindFloat для компании Principle Power, который является новой плавучей структурой поддержки для крупных оффшорных ветряных турбин.

WindFloat является одной из нескольких концепций плавучих оффшорных систем поддержки, которые в настоящий момент находятся в разработке. «Разумно рассматривать эти концепции как оффшорную структуру, - говорит Доминик Роддье, главный управляющий по технологии компании Principle Power Inc. – Разрабатывая структуру мы стремились к поиску синергии с нефтегазовыми концепциями – от фиксированных платформ к Spars, а затем к полупогружным платформам».

Уникальный дизайн включает трехколонную плавучую структуру, способную поддерживать определенную оффшорную ветровую турбину, произведенную для морского применения, мощностью от 3,6 до 10 мегаватт (MW). Инновационный дизайн WindFloat предотвращает движение, вызванное турбиной либо волнами, позволяя располагать ветряные турбины в ранее недоступных местах, где глубина моря достигает 50 м и ветряные ресурсы более обширны.

Характеристики WindFloat

Мощность: 5-10 MW

Диаметр ротора: 120-150 м

Высота стержня турбины: 100 м

Вес головки турбины: 300-400 тонн

Высота башни: 300-400 тонн

Вес корпуса: < 2,000 тонн

Общий вес: < 8,000 тонн

Осадка корпуса: 20 м

Рабочая глубина моря: > 50 м

Традиционная швартовка.

Что почитать про оффшорную ветряную энергию

Offshore Wind: The Environmental Implications
Horns Reef Offshore Wind Farm: Environmental Issues
AWEA Fact Sheet: Offshore Wind Energy

Тэги: offshore, technology

Комментарии пользователей (2)

Добавить комментарий

Здесь термин "offshore" следует переводить буквально - "находящийся на некотором расстоянии от берега (в море)".

Гость 10.02.2011 в 04:02

В течение прошедших лет нетрадиционные возобновляемые источники энергии, включая солнечную, ветровую, приливную, волновую, гидро- и биоэнергию, не рассматривались в качестве серьезной энергетической альтернативы. По данным Международного энергетического агентства, сегодня производство электроэнергии за счет возобновляемых источников оценивается более чем в 200 миллиардов кВтч, или около 2% всей производимой энергии. Сегодня большая часть потребностей в энергии покрывается за счет использования нефти (38%), угля (26%), газа (23%), возобновляемых источников энергии (7%) и атомной энергии (6%). Изменение климата, сокращение запасов ископаемого топлива, а также негативные последствия и риски, связанные с использованием ядерной энергии, делают развитие всех видов возобновляемой энергетики настоятельной необходимостью 21-го века. Ситуация дошло до того, что сегодня для преодоления такой сложной проблемы, без помощи АЛЬТЕРНАТИВНОЙ науки не возможно. В связи с чем, прошу ВАС, выделить время и ознакомиться с теорией [ПРЕВРАЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ В МЕХАНИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮk, то есть научную основы предложенного изобретения, которое будет принести МИР во всем мире и материальное БЛАГОПОЛУЧИЕ для настоящего и будущего поколения. С целью научной достоверности предложенного изобретения, представляется ролик экспериментального доказательства, размещенного на странице сайта http://video.mail.ru/mail/sadaim/_myvideo/48.html в которое открывает реальную возможность для окончательного решения глобальной проблемы [ЭКОЛОГИИ и ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИk в хозяйственной деятельности современной, а также будущей цивилизации, причем экологически абсолютно чистым с неистощимым первичным источником и безопасным технологическим процессом, не нашедшим еще своего решения в МИРОВОЙ ПРАКТИКЕ. Исходя из вышеизложенного, прощу оказать помощь о доведении сущности моего обращения и другие материалы об изобретении, до сведения правителя страны, председателя правительства и министру энергетики с целью официального поддержки для совместного продолжения и ускорения научного процесса развития в применении изобретения во всем мире.

Гость 11.08.2011 в 11:47

Другие статьи

14.11.2011
MHI начала выпуск сухогрузов на воздушных пузырьках
Mitsubishi Heavy Industries (MHI) разработала новый сухогруз, который позволит сократить выбросы СО2 на 25% по сравнению со средними выбросами традиционных балкеров. В качестве первого коммерческого применения нового дизайна, MHI предоставит свой ко...

13.08.2011
Газовые двигатели нацелены на снижение выбросов
Более строгие лимиты по выбросам в воздух вынуждают суда переходить на газ вместо нефти. Первый контейнеровоз, использовавший СПГ как горючее, был 5000-TEU Maersk Drury. Два из 4х основных дизельных генераторов MAN сейчас конвертированы на двухтопли...

19.07.2011
Взросление оффшорной СПГ отрасли
Финальное инвестиционное решение Shell, принятое в мае, продолжить работу над проектом Prelude в глубоководной зоне около 200 км к северо-западу Австралии представляет ключевую веху в развитии оффшорной СПГ (сжиженный природный газ) отрасли. Последую...

18.07.2011
Атаки пиратов выросли на 63% в текущем году, однако, захватывается меньшее количество судов
Пиратские атаки на мировых водных пространствах составили 266 в первое полугодие 2011 года, что выше, чем прошлогодний показатель 196 атак в тот же период прошлого года, сообщает Центр отчетности о пиратстве Международной палаты коммерции Междунаро...

14.07.2011
Мировые порты: глобальные проекты строительства и реконструкции портов
Мировой рынок строительства портов восстанавливается после рецессии, множество проектов находятся в стадии разработки и осуществления. Как и во многих других отраслях, мировой спад имел негативное влияние на рынок строительства морских портов, строит...

14.07.2011
Рекордный прогноз по росту флота контейнеровозов
Как уже сообщалось, судовые брокеры ожидают, что мировой флот контейнеровозов возрастет на 9,5% в 2012 году. Операторы контейнеровозов ожидают прибытия рекордного числа новых судов в 2012 году, новые поставки должны расширить грузоподъемность миро...

10.07.2011
Рост числа проектов глубоководного бурения
Раскрывая потенциал глубоководных буровых судов После застоя после происшествия с Deepwater Horizon появились признаки оживления на рынке глубоководных буровых судов. Чтобы удовлетворить мировой спрос, глубоководные и ультра-глубоководные зоны стано...

09.07.2011
Запасы редкоземельных минералов в Тихом океане
Японские исследователи обнаружили крупные месторождения редкоземельных минералов на дне Тихого океана, сообщает британский журнал Geoscience. Тогда как это открытие может повлиять на динамику мирового рынка металлов, сложность добычи минералов предс...

07.07.2011
Балластные воды – серьезная проблема
Международная конвенция по контролю и управлению балластными водами судов 2004 года от IMO была создана в результате растущих фактов ущерба от появления чужеродных водных организмов, и хотя ее разработка заняла долгие годы, ее ратификация близится. ...

13.06.2011
Тенденции развития сектора СНГ-танкеров (танкеров для перевозки сжиженного газа)
В конце 2007 г. вслед за беспрецедентным бумом заказов книга заказов на VLGC (крупнотоннажные танкеры для перевозки газа) по 70-85000 м3 насчитывала 51 судно. На тот момент в работе неаходилось всего 112 таких танкеров, но перспективы расширения экс...