电力和可再生能源

海上漂浮风势不可挡的崛起——纪录片(第一集)

欢迎来到DNV能源播客的特别纪录片,重点关注海上浮动风力发电作为全球能源转型的一部分的令人兴奋的潜力。在两集节目中,我们采访了世界领先的浮式风电实施专家,探讨了乐观的原因,以及与这种新兴但快速增长的海上技术相关的挑战和机遇。

海上浮动风力发电是一项具有令人兴奋未来的新兴技术,它比底部固定涡轮机在更深的水域提供丰富的风力发电。但是,各国如何利用这项技术的潜力来减少碳排放,实现雄心勃勃的气候目标呢?

在这个特别版纪录片播客的第一集中,我们研究了浮动风能技术作为全球能源转型的一部分所具有的巨大潜力,并探讨了使快速进展得以实现的跨行业合作。我们还解决了实施的挑战,以及如果要最大限度地发挥这项技术的潜力,必须克服的一些障碍。

加入我们,与来自Equinor、Siemens Gamesa和Eolfi(壳牌公司)的代表,在设计、制造和实施的最前沿的行业领导者交谈。在讨论欧洲正在取得的早期进展之后,我们还继续与来自日本风力发电协会(JWPA)和韩国大宇造船和海洋工程公司(DSME)的代表进行了交谈,以了解该技术在东南亚发挥重要作用的主要计划。

为了全面了解发展和全球实施,DNV集团总裁兼首席执行官Remi Eriksen和技术与创新副总裁Lucy Craig向我们介绍了这个令人兴奋的新兴行业如何进入世界各地的新市场,并将自己定位为未来能源结构的主要竞争者。

在2月25日星期四出版的这部纪录片的第二集中,我们将仔细研究技术和政策在推动发展方面的具体作用。下周继续收看。

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旁白大家好,欢迎来到DNV能源播客特别节目。随着《巴黎协定》加强了全球对气候变化的应对,世界各国正面临越来越大的压力,要求逐步淘汰碳密集型燃料,转而使用清洁能源。在这个由两部分组成的纪录片中,我们探索了新兴的和令人兴奋的海上漂浮风力发电世界,铺平道路的市场,以及我们必须克服的挑战,如果我们要及时将这种不断增长的技术商业化,以实现减少全球变暖的目标。我们采访了来自许多行业的组织的嘉宾,他们在浮动风的发展中处于领先地位,帮助我们回答这个问题,这种快速增长的可再生能源技术的乐动官网网址潜力是什么?希望大家喜欢本期节目。

风力发电在清洁能源革命中发挥了关键作用,预计全球风力发电能力将在一代人多一点的时间内增长10倍。硬件价格的下降和投资者信心的增强,使得陆上风力发电场成为目前更受欢迎、更具有成本效益的解决方案,而固定海上技术正以显著的速度成熟,并将成为新能源结构的关键组成部分。但由于固定的海上风力涡轮机需要安装在相对较浅的水域,容量总是有限的。为了进一步开发离岸风力发电的潜力,需要一种新的方法。这种新方法以海上浮动风力的形式出现。

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塞巴斯蒂安BRINGSVÆRD如果你真的从基础开始,你有陆上风能。每个人都看过,都知道那是什么。这是一个在塔顶的涡轮机,它从风力资源中产生能量。

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旁白这是塞巴斯蒂安·布林斯夫ærd, Equinor浮动风能负责人,我们将了解到,他建立了世界上第一个浮动海上风电项目。我们和塞巴斯蒂安聊了聊什么是海上浮动风,以及它是如何从现有技术发展而来的。
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塞巴斯蒂安BRINGSVÆRD然后你去海外,你有两个选择;有一个单筒或夹克。它与海床相连。所以,基本上,这是一个静止的结构,可以产生25到30年的风,不管涡轮机的寿命是多少。然后你再往外走一步,你说,如果你到达大约50 60 70米的水深,你就会挣扎于底部固定结构。它会变得太深,成本太高,而且没有意义。所以,从大约50到60米以上,你可以利用浮动风技术。基本上,这就是浮动结构。从石油和天然气中可以看出,要么用半潜式钻井,要么用桅杆,要么用张力腿,也就是TLP技术。不同的技术,但做同样的事情。 It’s floating, it is connected to the seabed by anchors, by moorings, but the structure in itself is floating.

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旁白因此,浮动风能技术有潜力利用以前在更大的海洋深处无法利用的风能。但它的影响究竟有多重要呢?为了回答这个问题,我们采访了DNV总裁兼集团首席执行官Remi Eriksen。DNV正在与多个行业的利益相关者密切合作,以加速海上浮式风电的发展。
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雷米埃里克森根据我们最新的《能源转型展望》,我们预测到2050年,海上浮式风电将占所有海上风电资源的20%。这意味着到本世纪中叶,中国的发电能力将达到250亿瓦。装机容量每增加一倍,海上风电成本就会下降16%。这就是所谓的成本学习曲线。对于任何给定的技术,随着装机容量每增加一倍,成本往往会以恒定的速度下降。这是由技术进步、更有效的制造、规模经济、更广泛的供应链效率以及竞争所推动的。我们预计,从现在到2050年,海上浮动风力发电能力将增加9倍,成本将降至每兆瓦时40欧元左右。大部分产能翻倍将在未来10年实现,届时我们将看到大部分成本效益得以实现。我们可以很有把握地说,在十年内,海上浮动风力发电的成本将接近目前成本水平的一半。

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旁白虽然世界各地都在进行浮动风力试验,但第一个浮动风力发电场位于欧洲北海也许并不令人惊讶,因为那里已经建立了固定的海上风力。位于苏格兰东海岸彼得黑德25公里处的是世界上第一个海上漂浮风力发电场。苏格兰Hywind风力发电场30兆瓦,自2017年开始发电,五台浮动涡轮机通过系泊线固定在海底。
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塞巴斯蒂安BRINGSVÆRD苏格兰Hywind公司正在为全球许多新的浮动风力项目铺平道路。

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旁白还是来自Equinor的Sebastian。我们已经听塞巴斯蒂安更广泛地解释了浮动风的概念。但在这里,他专门向我们讲述了Hywind苏格兰项目以及它的表现。
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塞巴斯蒂安BRINGSVÆRD装机容量为30兆瓦。它为大约20,000个英国家庭供电,它是英国最好的容量因素之一,这意味着它实际上是英国表现最好的资产之一,无论是固定的还是浮动的。这是世界上第一个浮动风力发电场,这对我们来说很重要。这对我们来说也是一种创新,因为我们正在测试一种控制风力发电场的方法。我们有一个运动俯仰控制器,它可以使结构以最优的方式移动和表现,不仅是为了生产,更重要的是为了结构的寿命。

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旁白继Hywind Scotland的成功之后,Equinor已经开始建设其第二个完整的浮动风电场Hywind Tampen,这是一个88兆瓦的项目,旨在从2022年起为挪威北海的Snorre和Gullfaks海上油田作业提供电力。塞巴斯蒂安告诉了我们他认为这些早期商业项目的意义。
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塞巴斯蒂安BRINGSVÆRD我认为它在技术上证明了这个概念,但在商业上也证明了它。现在,整个游戏的目的是动员整个行业扩大规模。因此,在这种情况下,我认为苏格兰Hywind在项目之外变得非常重要,无论是对投资者、供应商还是政府来说,都是有利可图和值得信赖的。

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旁白从这些利益相关者的购买将是至关重要的浮动风从试点阶段到全面商业化。但它也是全球发展的一个关键因素。那么,我们在世界上哪里可以期待看到早期运行呢?DNV技术与创新副总裁Lucy Craig告诉我们……
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露西•克雷格在短期内,我们认为欧洲将引领这一趋势。因此,在法国,我们预计到2023年将有四个试点地点投入运营。法国政府已经宣布将在未来三年内进行额外的招标。挪威也正在开放海上油田的申请,其中一个非常适合漂浮。英国有两个海上浮动风力发电场,我们看到英国政府对海上浮动风力的支持越来越多。但从中期来看,我们看到美国、日本和韩国等其他市场也在开放。在未来几十年,到2050年,高达50%的浮动风力发电能力将来自亚太国家。

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旁白由于亚太地区是浮式风电发展的主要新兴力量,我们与该地区的一些主要参与者进行了交谈,并讨论了采用这种新兴技术的意愿。
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JANG-JIN金欧洲和北美已经实施了几个浮动风力设施。韩国也正在进入这个市场。

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旁白这是Jang-Jin Kim,韩国DSME海上设计部门的副总裁,该公司称自己是世界上优质的造船和海上承包商。在韩国和亚洲其他地区,造船厂将在生产中发挥重要作用。

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JANG-JIN金随着技术的不断快速进步,各国都在大力加快从化石燃料向绿色能源的转变,在这方面,船厂应该在工程上发挥主动作用,灵活地准备大规模生产。我们都非常清楚,能源市场和能源转型的未来存在巨大的不确定性。然而,我相信,到2050年,漂浮式风力发电将成为改变能源模式的驱动力,并在全球能源结构中占据重要份额。
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旁白在东南亚的其他地方,深水和强风使日本成为世界上最具吸引力的浮动风能商业化国家之一。尽管日本认识到,在浮式风力发电超越试点阶段之前,必须进一步发展其固定式风力发电产业,但日本已经制定了与2050年实现碳中和目标相关的重大浮式风力发电计划。日本风力发电协会副会长Jin Kato告诉我们…

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金加藤2030年以后,我们相信浮动型的引进将全面展开。我们预计,到2040年,每年将有超过10亿瓦的浮动风力发电投入使用。我们在日本的规模很小,所以这就是为什么我们一直在关注欧洲示范测试的进展。

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旁白因此,全球对漂浮式风力发电的潜力普遍持乐观态度,所有人都在关注欧洲的第一批项目,为更远的地区提供一个实施模式。但要充分发挥这一概念技术的潜力并实现商业化,还需要克服许多挑战。主要障碍之一是技术的高成本,尤其是浮在水面上的基础部分,因为这是一种安装塔和涡轮机的全新方式。

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JESPER MØ噢基础的成本是决定浮动是否会成功的一个极其重要的因素。我们看到有几种不同的方法可以降低浮动地基的成本。

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旁白以上是西门子Gamesa海上概念和解决方案负责人Jesper Møller的讲话。设计和制造专业是北海两个Hywind项目的顾问和技术供应商。

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JESPER MØ噢为了确保我们看到真正的项目在漂浮物上实现,我们认为这是很重要的,我们在我们的产品组合中,我们利用有跟踪记录的涡轮机,证明自己在底部固定上工作得很好,我们找到方法,确保相同的涡轮机在漂浮物上和在底部固定上同样好,而不需要对设计进行重大更改。我们面临的挑战是如何将涡轮机,塔和基础结合起来使其在经济上具有吸引力,这是一个合适的商业案例。我们不太担心让涡轮机在浮子上工作。问题是我们应该投入多少努力?我们应该在塔里放多少钢,我们应该在基础里放多少钢才能让它工作?

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旁白技术和研发是一回事,但制造能力和产能是另一回事。正如Jesper告诉我们的那样,造船厂将在亚洲发挥重要作用,但世界各地的每个国家都有自己的具体要求。

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JESPER MØ噢因为如果你看看欧洲有多少造船厂,这个数字并不高。与我们所看到的期望相比,为了达到欧盟委员会最近提出的目标,我们需要的远不止现有的造船厂。

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旁白所以,我们可以看到这些挑战并不是普遍存在的。某些因素对世界某些地区的影响可能比其他地区大得多。石油和天然气巨头壳牌是对能力和实施有全面看法的公司之一。2019年,壳牌收购了法国海上开发商EOLFI,后者是法国海上风电行业的先驱。它的业务整合经理兼商务总监Stephane Cicolella告诉我们……

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STEPHANE CICOLELLA每个国家、每个地点都不一样。因此,作为一名开发人员,你必须适应当地环境,同时不要让你的解决方案过于量身定制,否则你会看到你的成本再次膨胀。所以,当然,有些东西在所有地方都有效,但不是所有地方都有效。所以,很难为每个网站提供专门的服务。从经济角度来看,这是行不通的。

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旁白提供区域考虑的一个例子…

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STEPHANE CICOLELLA在加州,一个主要问题当然是重新连接,但这实际上对你的浮动概念影响有限,而在亚洲,你经常必须处理台风问题,这将对你的工程设计、农场布局、维护成本等产生重大影响。所以,有一件事是肯定的。作为一名开发者,你不可能独自在任何地方或整体上做所有事情,与合适的本地玩家合作也是一个重要方面。

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旁白我们将在这部纪录片的第二集听到更多关于Stephane的消息。但他在这里提到了将漂浮风推向商业化的最重要因素之一,即标准化的需要。目前有超过40个浮动概念正在开发中,但很明显,随着项目在全球范围内的扩大,合并将会发生。对于Sebastian和Equinor来说,标准化非常重要。

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塞巴斯蒂安BRINGSVÆRD我们现在处在这样一个阶段,技术已经出现和发展了大约十年,有很多创新,有很多不同的参与者和参与者,小公司,大公司,这对让浮动技术启动和运行非常重要。现在,我认为是时候看到更多的合并了,这意味着我们需要就一些核心原则或一些核心概念或设计原则达成一致,以便这些概念能够达到我们看到必要的成本削减的规模。这样做的逻辑是,你不可能有五、六、七种不同类型的半潜式潜水器。你不能让20家公司为了稍微不同的设计而竞争。你们必须在一些核心原则上达成一致。到底有多少,看起来如何,这是另一个问题。

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旁白因此,目前在设计和潜在的方法上存在着巨大的变化,涉及到浮动风。DNV的部分职责是帮助行业走向更标准化的解决方案,以加快项目进度并获得利益相关者的信心。雷米·埃里克森告诉我们……

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雷米埃里克森正如我们从海底固定式海上风电中了解到的,标准化和认证在其发展中发挥了至关重要的作用。根据商定的标准进行认证是最值得信赖的框架,可以使涉众获得信心。有明显的原因可以解释为什么这应该更多地应用于海上浮动风力发电,因为需要更多的跨领域合作和整合。涡轮机制造商、造船厂、油气接触商、电缆制造商和变电站供应商都参与其中,这是一个非常复杂的供应链。但是,推行标准化的一个不太明显的原因是,许多政府都在规定要求的地方含量水平,以使本国更广泛的经济利益最大化。因此,虽然每个玩家都可能是他们传统领域的专家,但许多人最初在特定应用程序方面的经验有限或没有经验。因此,标准和认证为多个有时缺乏经验的供应商提供了一个配方,帮助他们了解他们必须在其中工作的公差。你可以把它看作是一种共同语言,让来自众多行业的玩家聚集在一起,创造一个蓬勃发展的行业。

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旁白正如我们之前从西门子歌美飒听到的那样,通过使用现有的技术和经验,浮动风力项目相关的风险将会降低,从而为本地和国际投资者提供急需的信心。Remi也认为,利用现有的离岸经验至关重要。

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雷米埃里克森因此,有一个完整的海上产业,有丰富的经验,愿意也有能力应对这些挑战,海上石油和天然气的经验,包括漂浮物,基材结构和锚定正在被重新用于漂浮式海上风电服务。海上电力连接器的经验也在不断增长。总的来说,在海上风能方面,我们看到了非常迅速的进步,这是由研发、试点和全面部署的学习相结合所推动的,不要忘记竞争。所有这些都在相对较短的时间内显著降低了成本。这也适用于海上浮动风。
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旁白而且,这种乐观情绪似乎在各方面都得到了体现。

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STEPHANE CICOLELLA漂浮的未来,我认为是光明的。我相信,它可以在帮助各国获得低碳排放选择方面发挥重要作用。还有一些基本的障碍需要克服,看看它是停留在一个利基水平,还是成为主流,实际上,比底部固定更大。

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旁白壳牌的Stephane Cicolella总结道。因此,尽管该行业在不久的将来要实现大规模应用还需要克服许多挑战,但很明显,随着世界各国认识到使用海上浮动风能作为新能源的好处,该行业也有巨大的潜力。得益于一些推动海上浮动风力发电的领先人物的投入,我们已经看到了它在全球范围内可能产生的影响。下周加入我们,观看这个关于海上浮动风力的特别纪录片的第二集,在那里我们将看到技术的具体角色……

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露西•克雷格新技术面临的挑战之一是,未来十年的市场需求和我们对未来十年市场的认识将与我们现在的认识大不相同。
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旁白和政策……

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塞巴斯蒂安BRINGSVÆRD他们需要围绕它建立起一个有效的监管框架,刺激长期投资。开发商需要承担风险,真正推动项目,供应链也需要采用创新的方法和有效的方法来降低特定项目的成本。
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旁白并讨论利益相关者必须如何共同努力,以便在能源转型中推进这一重要技术。收听更多播客,请访问LDsports火箭联盟dnvgl.com/talksenergy