世界播报:新型大型枢轴臂可以稳定巨大的海上浮动风力发电机组

2023-04-26 15:50:05 cnBeta

爱尔兰公司Gazelle宣布了第三代新浮动风力平台设计，可以稳定容量高达20兆瓦的大型海上涡轮机，同时从根本上减少重量、成本和海底电缆张力。正如我们之前多次讨论的那样，海上风能代表着清洁能源的巨大机会，一些最好的风力资源在深水中，然而在那里直接将井筒沉入海床变得非常昂贵和困难。

浮动的海上平台提供了一个替代方案，工程挑战也相应变大。例如，一个典型的14兆瓦的海上涡轮机可能将一个500吨的机舱放在一个130米（427英尺）的塔顶上，使三个108米（354英尺）长的碳纤维叶片在海上的狂风中全力旋转。

(资料图)

在一个浮动基地上平衡这样一个巨型风车并非易事，而以一种可以轻松制造、安装和低成本部署的方式做到这一点？这种价值数十亿美元的技术难点，许多公司正在竞相解决。

Gazelle系统（中间）是半潜式和张力腿设计之间的一种交叉

Gazelle认为它有一个解决方案。该公司称，其奇特的平台在某种程度上是其他两种浮动风力方法的交叉，即半潜式和张力腿平台设计。

Gazelle的第三代浮动风力平台在三面都拴在海底。电缆从海底系绳向上延伸，穿过浮动结构，在旋转臂上运行，然后下降到悬挂在平台下方的重型配重上。这创造了一个被动系统，能够平衡波浪和潮汐运动，以及风通过涡轮机塔的巨大杠杆施加的巨大力量，减少倾斜运动并提高效率。由此产生的平台比典型的半潜式设计要小得多，也轻得多--从而减少了多达70%的钢材使用，成本也降低了约30%。它的"动态系泊"系统对海底系绳的负荷也比典型的张力腿平台少了约80%，使倾斜度保持在1度以下，同时允许一些上下移动。

大型可旋转机械臂将三个海底系绳连接到悬挂在Gazelle平台下方的配重上

Gazelle说，这种相对轻巧、廉价的结构可以扩展到处理高达20兆瓦的涡轮机--比目前在海上部署的任何东西都大。它说它是模块化的，易于制造、牵引和部署，不需要专业设备、起重机或港口设施。

该公司在西班牙坎塔布里亚大学环境水力学研究所的波浪箱中进行的小规模模型测试中验证了上述说法，并获得了DNV颁发的第一份海上风力平台"可行性声明"，DNV是一家专门从事海上设施生命周期分析的船级社，特别是在可再生能源、石油和天然气领域。

在西班牙进行的波浪箱测试证实了该公司对早期小规模设计的主张，将间距移动保持在1度以下

该公司在2021年筹集了约1410万美元，并已经签署了一份谅解备忘录与马士基供应服务公司在加那利群岛开发一个2兆瓦的试验工厂，这个项目将在今年第二季度完成，目前还不清楚这个项目到底进展到什么程度。同样，该公司已经宣布它与WAM Horizon在葡萄牙的另一个试点项目中"合作"，但迄今为止，没有提供关于规模、时间表的信息，甚至没有说明这种无定形的伙伴关系的真正含义。因此，很难评估工程的进展情况。

无论如何，这是一个机械上有趣的设计，目标是低（但尚未公布）的平均能源成本（LCoE），我们将有兴趣看到这项技术在未来几个月的发展。

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