Cursa pentru a lansa turbine eoliene „super-dimensionate” este în curs

Într-un viitor nu prea îndepărtat, apele aflate la 15 mile de Martha's Vineyard vor găzdui o parte potențial crucială a viitorului energetic al Americii: Vineyard Wind 800 de 1 de megawați, un proiect care a fost descris drept „primul parc eolian offshore la scară comercială a națiunii. .”

Construcția Vineyard Wind 1 a început anul trecut, iar instalația va folosi versiuni de 13 MW ale turbinelor Haliade-X de la GE Renewable Energy. Cu o înălțime de până la 260 de metri (853 picioare), un diametru al rotorului de 220 de metri și pale de 107 metri, Haliade-X face parte dintr-o nouă generație de turbine care urmează să fie instalate în anii următori.

În plus față de GE, alte companii intră în actul marii turbine. În august 2021, MingYang Smart Energy din China a lansat detalii despre un design de 264 de metri înălțime care va folosi lame de 118 metri.

În altă parte, firma daneză Vestas lucrează la o turbină de 15 megawați care va avea un diametru al rotorului de 236 de metri și pale de 115.5 metri, în timp ce Siemens Gamesa Energie regenerabilă dezvoltă o turbină care încorporează pale de 108 metri și un diametru al rotorului de 222 de metri.

Motivele acestor creșteri de dimensiune sunt clare. Când vine vorba de înălțime, Departamentul de Energie al SUA spune că turnurile turbinelor „devin mai înalte pentru a capta mai multă energie, deoarece vânturile cresc în general pe măsură ce altitudinile cresc”.

Un diametru mai mare al rotorului nu este doar pentru spectacol, DOE observând că acestea „permit turbinelor eoliene să măture mai multă zonă, să capteze mai mult vânt și să producă mai multă electricitate”.

Este cam la fel cu lamele. DOE spune că paletele mai lungi pot „capta mai mult din vântul disponibil decât palele mai scurte – chiar și în zonele cu vânt relativ mai puțin”.

A avea turbine uriașe care ajung pe piață este bine și bine, dar amploarea lor mare poate reprezenta o serie de provocări pe termen mediu și lung pentru sector, creând puncte de strângere care ar putea provoca dureri de cap.

Forma de navă

Luați instalații. În februarie, cercetare de la Rystad Energy sa concentrat asupra unora dintre posibilele probleme legate de navele folosite pentru a instala turbine eoliene offshore pe mare.

Fără a număra China, a spus că turbinele eoliene au cunoscut ceea ce ea a numit „un impuls de creștere în ultimii ani, crescând de la o medie de 3 megawați (MW) în 2010 la 6.5 ​​MW în prezent”.

Această schimbare, a explicat, era probabil să fie susținută. „Turbinele mai mari de 8 MW au reprezentat doar 3% din instalațiile globale între 2010 și 2021, dar se estimează că acest procent va crește la 53% până în 2030.”

Datele de mai sus se referă numai la turbinele eoliene offshore. Potrivit companiei de cercetare în domeniul energiei și business intelligence, cererea de nave capabile să instaleze turbine mari mai mari va depăși oferta până în anul 2024.

Operatorii, a spus acesta, „va trebui să investească în nave noi sau să le modernizeze pe cele existente pentru a instala turbinele super-dimensionate care se așteaptă să devină norma până la sfârșitul deceniului, altfel ritmul instalațiilor eoliene offshore ar putea încetini”.

„Când turbinele erau mai mici, instalarea putea fi gestionată de prima generație de nave eoliene offshore sau de jackup-uri convertite din industria petrolului și gazelor”, a declarat Martin Lysne, analist senior pentru platforme și nave la Rystad Energy, într-o declarație la The. timp.

Având în vedere că operatorii continuă să favorizeze turbinele mai mari, Lysne a spus că va fi necesară o „nouă generație de nave special construite” pentru a satisface cererea.

Aceste nave specializate nu sunt ieftine. firma americană Energie Dominion, de exemplu, conduce un consorțiu care construiește Charybdis de 472 de picioare, care va costa aproximativ 500 de milioane de dolari și va putea instala turbinele actuale și de generația următoare de 12 MW sau mai mult. Mai multe nave precum Charybdis vor fi necesare în viitor pe măsură ce turbinele cresc.

„Din flota actuală de nave special construite, doar o mână de unități pot instala turbine de 10 MW+ și niciuna nu este în prezent capabilă să instaleze turbine de 14 MW+”, potrivit analizei Rystad Energy. „Acest lucru se va schimba spre 2025, pe măsură ce noile construcții încep să fie livrate, iar navele existente primesc modernizarea macaralei.” 

porturile

Navele care transportă și instalează turbine vor fi importante în anii următori, dar porturile în care acostează sunt o altă zonă în care probabil că vor fi necesare investiții și modernizări pentru a satisface creșterea energiei eoliene.

Într-un comentariu trimis către CNBC prin e-mail, Lysne de la Rystad Energy a descris infrastructura portuară ca fiind „foarte importantă” din perspectiva navei.

În viitor, s-ar părea că va fi nevoie de mulți bani. În luna mai trecută, un raport al organismului industrial WindEurope a spus porturile Europei ar trebui să investească 6.5 miliarde de euro (aproximativ 7.07 miliarde USD) până în 2030 pentru a „sprijini expansiunea eoliană offshore”.

Raportul a abordat noua realitate a turbinelor mai mari și efectul pe care aceasta l-ar putea avea în legătură cu porturile și infrastructura. „Sunt necesare facilități modernizate sau complet noi pentru a găzdui turbine mai mari și o piață mai mare”, se spune.

Porturile, a spus WindEurope, ar trebui, de asemenea, să „și extindă terenul, să consolideze cheiurile, să-și îmbunătățească porturile de adâncime și să execute alte lucrări civile”.

Mai recent, un raport al Consiliului Global al Energiei Eoliene a întărit, de asemenea, importanța porturilor.

„Pe măsură ce proiectele eoliene offshore se extind și proiectele eoliene plutitoare la scară comercială proliferează, modernizarea porturilor va fi esențială pentru succesul viitor al industriei”, se arată în comunicat.

Organizația cu sediul la Bruxelles a spus că dimensiunile turbinelor au „crescut dramatic” în ultimul deceniu, menționând că pe piață erau disponibile turbine de 15 MW.

„Experții prevăd acum că turbinele cu o putere nominală de 17 MW vor fi obișnuite până în 2035”, a spus acesta, înainte de a adăuga că proiectele centrate pe eolianul offshore plutitor au fost dezvoltate „la volume uriașe”.

Aceste „proiecte plutitoare” aveau nevoie de „depozitare și asamblare semnificativă pe chei, necesitând facilități mai spațioase, legături de transport terestru în interiorul zonelor portuare și porturi de apă mai adâncă”.

„Mai multe guverne au identificat modernizarea porturilor ca fiind vitale pentru progresul eolianului offshore, de la Taiwan la statul New York.”

În ceea ce privește porturile, Lysne de la Rystad Energy a declarat pentru CNBC că SUA – a căror piață actuală eoliană offshore este mică – ar „necesita mai multă muncă, deoarece nu au aceeași infrastructură ca Europa”.

Schimbarea pe acest front pare să se producă. La începutul lunii martie, BP și Equinor — două întreprinderi mai cunoscute ca producători de petrol și gaze — au semnat un acord pentru a transforma terminalul marin South Brooklyn într-un port eolian offshore.

Într-un anunț, Equinor a spus că portul va deveni „o facilitate de ultimă generație pentru proiectele Equinor și bp Empire Wind și Beacon Wind”. Site-ul, a susținut acesta, ar fi „o destinație de preferat pentru viitoarele proiecte eoliene offshore din regiune”. Investițiile în modernizarea infrastructurii sunt de așteptat să se ridice la 200-250 de milioane de dolari.

Drumul înainte

Toate cele de mai sus contribuie la importanța infrastructurii și a logisticii. Shashi Barla, care este șeful global al lanțului de aprovizionare și tehnologie eoliană la Wood Mackenzie, a declarat pentru CNBC că, deși companiile aveau capacități tehnologice, provocările logistice s-au dovedit a fi „foarte dificile”.

„Nu este vorba despre ceva nou... am vorbit despre provocările logistice încă din prima zi a industriei”, a spus Barla. „Este că... ne apropiem cam acum, astăzi, de punctul de vârf.”

În întreaga lume, mari economii anunță planuri de creștere a capacității de energie eoliană în încercarea de a reduce dependența noastră de combustibilii fosili.

Deși aceste obiective sunt ambițioase, este clar că se confruntă cu o serie de obstacole. În ciuda problemelor legate de dimensiunea turbinei, va fi nevoie de un efort uriaș pentru a aduce online toate aceste instalații. E de lucru de făcut.   

„Din ce în ce mai mult, lipsa infrastructurii de facilitare este văzută ca un factor limitator major în creșterea industriei eoliene”, se arată în raportul GWEC.

„În multe țări”, a adăugat acesta, „lipsa infrastructurii, cum ar fi rețelele și rețelele de transport, autostrăzile logistice și porturile, limitează expansiunea energiei eoliene și înăbușează însăși inovația necesară pentru a transforma sistemul energetic”.

Alături de aceste probleme, interacțiunea turbinelor eoliene cu fauna sălbatică va fi probabil un alt domeniu de dezbatere și discuție majoră în viitor.

Abia săptămâna trecută, Departamentul de Justiție al SUA a anunțat că o firmă numită ESI Energy Inc „a pledat vinovat pentru trei capete de acuzare de încălcare a MBTA” sau Actul Tratatului Păsărilor Migratoare.

Pe măsură ce secolul 21 progresează, energia eoliană este pregătită pentru o expansiune masivă, dar drumul de urmat pare departe de a fi neted. Secretarul general al ONU a avertizat recent că planeta era „somnambul la catastrofa climatică”, miza nu putea fi mult mai mare.