ЛОНДОН. Если есть слово, которое можно связать с ветряной энергией, то это слово «большой». От сделок на миллиард долларов до огромных ветряных электростанций, способных обеспечить энергией миллион домов, отрасль претерпела огромный рост за последние несколько лет.
Согласно недавнему отчету Глобального совета по ветроэнергетике, в 2020 году в этом секторе было установлено 93 гигаватта (ГВт) новой мощности, что является рекордным показателем, который представляет собой скачок более чем на 50% в годовом исчислении. За последнее десятилетие мировой рынок ветроэнергетики увеличился почти в четыре раза.
По мере роста отрасли становятся все больше и турбины, на которых она работает. В Европе данные отраслевого органа WindEurope показывают, что средняя мощность морских турбин, установленных в 2020 году, составила 8,2 МВт, что на 5% больше, чем в предыдущем году.
Изменения правил игры
В последние несколько лет несколько производителей оригинального оборудования или OEM-производителей объявили о планах разработки новых крупногабаритных турбин для морского сектора — и размер этих новых машин весьма значителен.
Например, турбина Haliade-X от GE Renewable Energy будет иметь высоту кончика 260 метров (853 фута), 107-метровые лопасти и 220-метровый ротор. Его мощность будет составлять 12, 13 или 14 мегаватт (МВт). Прототип Haliade-X в Нидерландах имеет высоту 248 метров.
Подробная информация о Haliade-X от GE была опубликована в марте 2018 года. С тех пор другие крупные игроки в этом секторе, такие как Vestas и Siemens Gamesa Renewable Energy (SGRE), представили проекты для таких же огромных турбин.
«Вы можете увидеть качественный скачок в технологической архитектуре и технических характеристиках турбин», — сказал CNBC в телефонном интервью Шаши Барла, главный аналитик Wood Mackenzie.
Конкуренция внутри сектора, безусловно, накаляется. В феврале Vestas обнародовала планы по установке турбины мощностью 15 МВт. Он хочет установить прототип в 2022 году и расширить производство в 2024 году.
Со своей стороны, SGRE работает над моделью SG 14-222 DD мощностью 14 МВт, которую при необходимости можно увеличить до 15 МВт.
Опять же, размеры этих турбин большие: турбина Vestas будет иметь длину лопастей 115,5 метра и диаметр ротора 236 метров. Конструкция SGRE включает 108-метровые лопасти и диаметр ротора 222 метра.
Гайки и болты
Размер и масштаб этих новых разработок могут быть впечатляющими, но они также имеют практическое назначение.
Например, когда дело доходит до высоты, более высокая турбина может использовать более высокие скорости ветра и производить больше электроэнергии.
В недавнем учебнике от Bank of America Global Research отмечалось, что лопасти турбины «стали намного длиннее за последние 5-6 лет, что дало турбинам большую« площадь охвата », таким образом улавливая больше ветра».
«Лопасти большего размера также позволяют ветровым турбинам лучше работать в условиях слабого ветра, что открывает больше мест для установки», — добавлено в примечании.
Размер ротора также имеет решающее значение, и Барла из Вуда Маккензи очень хотел это сделать. Он утверждал, что увеличение диаметра ротора турбины оказывает большее влияние, чем увеличение ее высоты, «потому что рабочая площадь увеличивается и (если) рабочая площадь увеличивается, вы используете больше энергии».
Размер этих компонентов указан не только для галочки. Есть надежда, что более крупные турбины помогут снизить так называемую нормированную стоимость энергии, или LCOE, экономическую оценку общих затрат на энергопроизводящую систему в течение ее срока службы.
Логистика, логистика, логистика
Проектировать огромные турбины — это хорошо и хорошо, но перемещение массивных лопастей, башен и роторов туда, где они должны быть, может стать большой головной болью.
По словам Министерства энергетики, транспортировка компонентов башни часто может быть затруднена, если они слишком велики, чтобы поместиться под эстакадой или мостами.
Лезвия, например, представляют собой потенциальную уязвимость, когда дело доходит до логистики.
«После того, как лезвие полностью построено, его нельзя согнуть или сложить», — говорится в сообщении Министерства энергетики. Это ограничивает «как маршрут, по которому может двигаться грузовик, так и радиус поворота, который он может сделать, часто делая вытянутые маршруты необходимыми, чтобы избегать городских дорожных заграждений».
В телефонном интервью CNBC Фэн Чжао, глава отдела стратегии и рыночной информации в Глобальном совете по ветроэнергетике, кратко резюмировал проблему. «Если вы не можете транспортировать компоненты на площадку, вы не можете строить».
Барла из Вуда Маккензи высказал то же самое. «Самым большим ограничивающим фактором для расширения технологий является не сама технология, а логистика», — сказал он.
«Если вы увеличиваете размеры компонентов, затраты на логистику резко возрастают, особенно на… такие компоненты, как лопасти и башни».
Будущее
Поскольку планета пытается уменьшить свою зависимость от ископаемого топлива и использовать возобновляемые источники энергии, энергия ветра будет играть важную роль.
Администрация Байдена хочет увеличить мощность морской ветроэнергетики в США с 42 МВт сегодня до 30 ГВт к 2030 году, в то время как Европейский Союз нацелен на достижение не менее 60 ГВт к концу десятилетия и 300 ГВт к 2050 году.
А что касается турбин, они будут только расти, особенно в оффшорном секторе.
«Высота наконечников морских турбин следующего поколения увеличится до 300 метров в следующем десятилетии», — сообщил CNBC по электронной почте Барла из Wood Mackenzie.
