陸地預組運送,有效節省離岸風電建置費用達37%

發佈日期: 2017 年 11 月 17 日 10:06 | 作者: | 分類: 產業資訊

跟陸上風電相比,離岸風電有許多優點,包括龐大的規模與海上強勁的風速,但是離岸風電同時也有相對應的挑戰,例如高昂的成本與海上維修工程。近期美國能源部研究發現,只要先在陸地上完成大部分的組裝跟建設,再統一運送到海上,可以大幅降低成本與提高建設速度。

主導這項研究的美國德拉瓦大學(University of Delaware)地球、海洋與環境學院教授Kempton表示,按照原本的方式,無論是從風機組裝、海上運輸,再到海事工程,這些都是分開的進行的,這意味著我們無法進行全面評估。

Kempton說,「所有建設都應該整體評估,再選擇最便宜、最快的方式。」,雖然在陸上會花比較多的時間與金錢,但省下來的支出將更可觀。因為海上建造機組要花三天,在港口組裝只要10小時。

這項研究環繞著10GW的離岸風電渦輪機設計,假設用負壓沉箱式來打造離岸風電基底,從沉箱到發動機,在陸地上組裝並調適完成後,將裝配好的2,500公噸組合運到海上即可。

所謂的負壓沉箱是一頂部封閉、底部開放的圓柱結構,當沉箱到海床後,在結構與海床間的空隙間抽水,讓內部因為吸力而向下貫入土壤──類似於拔罐,只是不是吸空氣。相較於在海底打樁穩固建設,這種安裝方法工期較短且不需要大型打樁船,除了降低成本,也可以解決打地基時對周圍海洋生物產生之振動與噪音影響。

該研究適用於美國東海岸大部分地區,Kempton表示,只要水深低於60或80公尺,運送航道沒有沒有橋樑即可,且該方法不需要自升式平台船來打樁,而大型自升式平台船日租金約39萬美金。

研究還表示,假如將渦輪機擴大到20GW,使用新的組裝方式,可以省下37%的建造成本。

維修成本也是關注焦點

隔著大西洋,與美國遙遙相望的離岸風電大國英國也正努力減少成本,英國工程與物理科學研究委員會(EPSRC)正與5所大學合作,希望可以透過機器人、虛擬實境與人工智慧來降低維修人事成本,同時能運用新科技來預測並診斷技術難題。

其中曼徹斯特大學(The University of Manchester)認為以離岸風電這類長途運電,直流電比較符合成本效益,因此想要研發直流斷路器(Circuit Breaker)。

且根據英國的霍恩第三階段計畫(Hornsea Project 3)報告,有別於一般的交流電,該電廠可能會輸送高壓直流電到電網,為了保護電網,勢必要研發新型的直流斷路器。

(首圖僅為風電建置場示意圖,來源:英國哈維奇港 by John Fielding via Flickr CC BY 2.0)

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