这位葡萄牙开发商表示,其更轻便的设计在模拟台风条件下保持稳定,与标准半潜式平台相比,可降低约 44% 的资本成本。
Gazelle Wind Power公司设计了一种漂浮式风力发电平台,可在极端海况下搭载18兆瓦及以上的风力涡轮机。该公司与一家亚洲大型电力公司合作开发了该设计,并于9月21日正式公布。该电力公司计划在易受台风侵袭的地区建设一个大型漂浮式风力发电项目。
Gazelle公司尚未公布合作的公用事业公司或具体地点。不过,这项工程旨在突破漂浮式风电的一大瓶颈。目前大多数平台为了承载更大的风力涡轮机,不得不增加体积和重量。而新型漂浮式风电平台则保留了Gazelle早期设计的核心理念,并在此基础上进行了扩展,以适应更大的风力涡轮机。
配重和系泊框架
Gazelle的设计方案使平台本身结构紧凑。中央配重悬挂在平台下方。三个铰接式系泊框架将其连接到近乎垂直的系泊缆绳上。
它们共同赋予平台一种被动的恢复力。换句话说,它无需像许多竞争对手的设计那样,采用主动压载系统在水箱之间泵水,就能自行恢复平衡。
新版本增加了三脚架支撑结构、升级了系泊框架并改进了船体形状。Gazelle公司表示,这些改进有助于平台更好地应对波浪,并更均匀地分散载荷。此外,这些改进还减轻了结构重量,并提高了平台的抗损能力。
经受过台风考验
Gazelle对台风袭击地点进行了计算机模拟。模拟条件包括:中心高度155米处,风速达到59.8米/秒(50年一遇极端风速);有效波高达到14.2米(50年一遇有效波高)。
50 年一遇的强风暴是指工程师预计该地点每 50 年会遇到的最强风暴。有效波高是指最大三分之一波浪的平均高度。因此,这些是平台必须能够承受的风暴条件,远远超出正常工作日的承受范围。
在这些条件下,横滚角和俯仰角均保持在 5 度以下。在生存和发电两种情况下,塔基的运动和载荷也均保持在设计限值内。
Gazelle首席技术官Jason Wormald阐述了这些结果的意义。他表示,这些结果表明Gazelle“无需简单地增大和增加平台尺寸和重量,就能扩展到下一代18兆瓦以上的风力涡轮机”。
降低索赔成本
该公司初步成本估算显示,其资本成本比基准半潜式平台低约 44%。半潜式平台是最常见的浮式平台设计,它们利用大型浮体保持稳定。Gazelle 公司还估计,其平准化能源成本(即项目生命周期内每单位电力的平均成本)将降低约 52%。
Gazelle公司将这些成本节约归功于几个因素。其中包括更轻的船体和系泊装置、更小的占地面积以及模块化的钢制部件。更简便的安装方式以及可将平台拖至港口进行维护的选项也功不可没。
首席执行官乔恩·萨拉扎尔表示,公司的技术“一直旨在减少部署漂浮式风电所需的材料、基础设施和成本”。然而,这些只是模拟和成本估算结果,目前还没有任何采用这种设计的全尺寸装置下水运行。
为什么更轻便的浮动风力发电平台至关重要
固定式海上风电发展迅速,涡轮机容量已达到15兆瓦及以上。而漂浮式风电则相对滞后,部分原因是每增加一兆瓦的发电量都会增加平台的重量和钢材用量。此外,更大的涡轮机还能带来整个风电场的效益。数量更少、容量更大的机组,在相同发电量下所需的系泊设施和电缆也更少。
在亚洲近海深水区,这种差距最为显著,因为那里许多项目都面临台风威胁。其他开发商也在努力解决这个问题,其中包括建造一种能够抵御强台风的漂浮式涡轮机。
Gazelle公司总部位于葡萄牙,并在西班牙和伦敦设有办事处。如果其漂浮式风力发电平台在海上实际运行效果与模拟结果一致,那么更大的风力涡轮机就能以更低的成本在深水区作业。这家未透露名称的公用事业公司的项目可能是首次真正的考验。




