浮式风力JIP第二阶段的第二阶段于2018-2019年交付,专注于技术创新和涡轮机需求、基础缩放、海上大扬程作业、动态出口电缆开发、监测和检查等方面的挑战。
第一阶段技术项目的主要发现已在摘要报告中公布。
第二阶段技术研究和项目
涡轮机要求和基础结垢
涡轮机的规模正在迅速增加,预计到2025年将有13-15MW的涡轮机上市。与底部固定的海上风力涡轮机相比,浮动子结构有特定的设计要求,需要更好地理解。涡轮机功率输出的缩放也将是降低成本的一个关键驱动因素,因此定义不同类型浮子的估计缩放因子是至关重要的。这项研究是为了评估下一代涡轮机是否适合商业规模的浮动风力发电场。
海上重型起重作业
商业规模的浮式风力发电场将需要一种不同于固定海上风力发电场的方法,这是由于未来涡轮机的水深和可能的尺寸。深水和大型涡轮机给海上大型起重作业带来了挑战。对于一些漂浮风概念,由于吃水和/或拖曳的限制,港口侧操作不太可能可行。即使是主张港口维修作业的概念,也面临着这种方法的经济和技术可行性方面的挑战。在一个大型浮式风电场中,在海上进行更多的现场操作可能是有利的,在某些情况下是必不可少的。该研究调查了浮式风电场在安装和维护期间的技术可行性和与海上大扬程作业相关的挑战。
动态输出电缆
早期的原型机和首批浮动风力涡轮机阵列已经使用中压电缆(22-66kV)连接到岸上。在深水地区的大型商业规模的浮动风力发电场将需要浮动变电站来增加电压,然后将电力输出到岸上。出口电缆需要比传统的静态电缆更坚固,才能承受浮动变电站的运动。这些电缆被称为动态出口电缆,之前的浮动风力JIP研究强调,目前市场上缺乏适合未来浮动风力项目的动态电缆。
该项目评估了海上浮式风电场中用于出口的高压动态电缆的开发所面临的挑战。为支持130kV至250kV动态电缆的设计、初步测试和开发,电缆制造商发起了一项国际竞赛。五家电缆制造商已得到支持,以开发和测试他们的设计,为产品认证和未来的制造做准备。
竞争的赢家是:
- 阿克尔解决方案(挪威)
- 古川电机(日本)
- 希腊电缆公司(希腊)
- JDR Cable Systems(英国)
- 中天科技海底电缆有限公司(中国)
监督检查
近年来,海底固定式海上风力发电场的监测和检查方法有了很大的改进,然而,浮动风力发电场引入了新的元素,可能需要替代方法和新技术。这些新型元件可能导致更保守的监测和检查要求,以及更高的运行和维护成本,整个风电场。有必要更好地了解当前和未来的需求,并确定能够减少需求和相关成本的技术创新。这项研究评估了基于国家和国际准则和标准以及现有技术的监测和视察要求。