氣候現在有一個極其難得的機會來拍攝離岸風電場的實際操作,因為我們探索了這個快速擴張的行業如何努力利用風能的最大能量。
然而,在出海之前,我們應該快速瀏覽一下哥白尼氣候變遷服務的最新數據。
如果您住在歐洲並且您認為上個月比平均溫度冷,那麼您是對的。該地區的氣溫比 1991-2020 年新平均氣溫低 0.9 攝氏度。
整個中歐和西歐四月的氣溫比平均值低兩度多。
斯洛維尼亞本月創下新低英國經歷了自 1922 年 4 月以來的最低平均最低氣溫。
在法國,葡萄樹和果樹被嚴霜摧毀,毀掉了其標誌性葡萄酒行業的大部分收成。
這種損害背後的原因之一是近幾十年來每年早些時候天氣普遍變暖。氣候科學家羅伯特·沃塔德、皮耶·西蒙·拉普拉斯研究所所長,解釋說,「你必須非常小心這些晚霜,因為全球暖化現在意味著生長期更長,春季開始更早。因此,植物可能會暴露在冰凍溫度下,這對於四月份來說是很正常的,但這種暴露可能發生在植物發育的更高級階段。
我們可以從風中獲得多少能量?
我們前往北海的一個風電場,獨家了解渦輪機如何利用大自然最強大的元素之一來創造綠色能源。
為了獲得該行業如何擴張的第一手資料,我們很幸運地受邀加入來自比利時公司Parkwind,在他們對北海風電場的例行訪問之一。
該公司距離奧斯坦德港海岸 50 公里,擁有 399 台正在運轉的渦輪機中的 201 台。
當我們出海時,歐洲新聞問為什麼風力渦輪機現在離岸這麼遠?
Parkwind 營運和維護經理 Kristof Verlinden 給出了一個簡單的答案:「離岸越遠,風就越穩定、越強勁」。另一個原因是:「人們不想把它放在後院,所以他們把它們放在更遠的地方」。
目前比利時北海的離岸風能裝置容量為 2.26 吉瓦。實際上,這意味著比利時總電力需求的 10% 左右。這些渦輪機每天每秒都在運作並向電網輸送能量,利用北海的即時電力為家庭和企業供電。目前,該國離岸風電裝置容量排名全球第五。
這個行業正在快速成長。 2018 年,比利時聯邦政府批准了新的離岸風區,到2026 年將現有容量增加一倍。 。
在歐洲層面,歐盟委員會也希望在未來30年增加歐盟的離岸風電容量,作為其到2050年實現氣候中和的綠色目標的一部分。 (吉瓦)到 2030 年達到 60 吉瓦,然後到 2050 年達到 300 吉瓦。
力挽狂瀾
當我們接近時,該行業的擴張是非常明顯的西北二號公園,於 2020 年竣工。
我們正在參觀的海拔高度為 188 米最大的在歐洲達到220公尺的高度。 Parkwind 的通訊經理 Vedran Horvat 告訴歐洲新聞,隨著渦輪機尺寸的不斷增大,帶來了後勤和結構方面的挑戰。
「渦輪機不可能永遠變得更大。隨著一切變得更大,結構性挑戰開始出現,例如塔架振動,」他說。 “物流方面也存在挑戰。能夠安裝更大渦輪機的船隻並不多,而新渦輪機的葉片直徑將達到 235m。”
能夠攜帶如此長葉片的船隻並不多,而且隨著結構變得越來越大,某些港口無法處理如此巨大的負載。
儘管如此,克里斯托夫告訴我們,「趨勢是採用更大的渦輪機」。原因與財務和效率有關,正如 Kirstof 所解釋的那樣:「對於每台渦輪機,您需要一個基礎,您需要安裝它,您需要船隻,您需要所有船員和動員。如果您可以做到 15 兆瓦一口氣而不是五個這樣的三兆瓦渦輪機,你可以贏得時間,你可以贏得金錢」。
渦輪機適應天氣條件
風力渦輪機也在不斷發展,以應對不同的天氣條件,包括高風速和低風速。
霍瓦特表示,出於安全原因,強風可能會關閉渦輪機。 “舊式渦輪機在風速達到每秒 25 公尺時就會關閉”,他說。 「然而,最新一代的渦輪機管理得更好。它們可以適應並降低高達 33m/s 的功率輸出」。渦輪機能夠調整葉片以捕獲更多或更少的風,從而能夠根據天氣條件和電網需求來提高或降低發電能力。
歐洲潛在和浮動渦輪機
公海並不像看起來那麼開闊,風電場僅限於某些區域,為捕魚區和航線留下了空間。我們參觀的比利時風電場現在已經滿了。然而,從愛爾蘭西部到波羅的海國家,新的許可證一直在發放。
各種時間尺度上的間歇性是開發人員需要考慮的重要因素。歐洲的天氣和氣候變化很大,西歐的風速每年可能變化百分之六。
氣候專家 Gil Lizcano 為企業提供長期風力數據的建議。這Vortex 研發總監,他告訴我們,「非常重要的是要記住,即使風力條件發生很小的變化,例如每秒零點幾米,也會影響專案的可行性。它們可以改變您使用的機器類型去使用,他們還可以改變機器的位置」。
專案可行性的另一個因素是海水的深度。我們看到的渦輪機立在 30 公尺深的支柱上,但歐洲許多最佳風力發電地點位於深水中,而支柱在經濟上不可行。
幸運的是,我們找到了解決方案—浮動風力渦輪機。這些系統被拴在海床上,但沒有固定在混凝土和金屬塔中。利茲卡諾告訴歐洲新聞台,這項創新正在開闢“許多風能充足的地區,這些地區有可能連接到電網,但海水太深”,不適合傳統風力渦輪機的建設。西班牙和葡萄牙的西岸線以及北美西岸的景點就是很好的例子。
憑藉正確的位置和位置,這些浮動渦輪機預計將幫助離岸風電從佔歐洲電力需求的 3% 增加到 2050 年的 25%。