MeyGen阵列为利用潮汐能创造了全球记录

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尽管许多人认为潮汐能仍处于初始阶段,随着世界上第一个商业规模阵列的成功部署,利用快速潮汐流的涡轮机发电和风力涡轮机捕捉风一样已经进入商业阶段。

今年春天,亚特兰蒂斯资源-现在SIMEC亚特兰蒂斯能源(SAE)宣布其6MW MeyGen阵列的建设和测试阶段已经完成。现在正式进入其25年规划的运作阶段,自4月份以来,它已经向国家电网输送了超过8千兆瓦的能源。坐落在潘特兰湾,世界上最强大的潮汐区之一,位于英国北端,苏格兰大陆和奥克尼群岛之间,数组是范例更改器。

“MeyGen正致力于提供清洁,可持续的,至少175的可预测功率,苏格兰的千户人家,支持本地工作,减少碳排放,并产生重大影响,长期供应链对英国经济有利,“弗兰克·阿米乔说,洛克希德·马丁能源公司副总裁,梅根的供应商之一。

强大和可预见的

这个潮汐发电机固有的优势围绕"可预测性的价值,功率密度和环境可接受性。水的密度是风的800倍,所以我们使用短刀片,在海底默默无闻地产生能量。既然我们知道潮汐什么时候会来,我们可以定期生产大量的电力,“卡梅伦·史密斯说,梅根的商业发展和公共事务主任,在POWER的专访中。

经过广泛的研究,SAE估计,除了彭特兰湾,全球存在100GW以上的潮汐容量。以英国的进一步发展为目标,苏格兰,法国和加拿大,“我们相信,在美根公司已经取得的成就的基础上,到2030年,潮汐能发电量可以达到10GW以上,“史密斯说。

“SIMEC亚特兰蒂斯不再只是技术上的专注。我们已经证明它是有效的。我们正在寻找一个大规模的阵列,“大卫·塔夫,MeyGen项目交付主任,今年5月在格拉斯哥举行的全能展览和会议上说。

但也许MeyGen必须克服的最大障碍是相信这项技术本身。“把前四个涡轮机放进水里是关键,“史密斯说。迅速认识他早期的支持者和投资者,既然商业运作已经开始,“我们的下一个重点领域是降低成本,“他说。

它们最大的优势是潮汐资源的可预测性,SAE的目标是与风能和太阳能的成本竞争。这将在未来几年继续扩大规模。除了赢得投资者的心,关键是灌输对公司运营技巧和技术本身的信心。

现在,MeyGen定期和成功地生产电力,人们从世界各地赶来观看演出。“作为世界上第一个商业潮汐阵列,我们知道我们在聚光灯下,“史密斯继续说。

早期阶段证明技术

“项目第1A阶段包括组装,建筑,安装,4台1.5MW潮流水轮机的并网,一个来自亚特兰蒂斯资源,三个来自ANDRITZ HYDRO Hammerfest,“塔夫说。

近十年来,这个涡轮机在奥克尼和苏格兰其他地区的欧洲海洋能源中心进行了测试。.在这个阶段生成的数据基本上验证了该技术。对于正常的海运,他们默默无闻,对于行驶在拥挤车道上的船舶,没有出现并发症。此外,为了对海洋生物和生态系统产生低影响,已经修改了建造和维护技术。

在一个3.5公里的地方结实前进,MeyGen的每个单元通过重力底座固定在海床上(图1)。模块化,工业化的子系统允许易于维护和高质量。它们通过装甲电力输出电缆连接到电网,并且该区域通常通过监控和数据采集系统控制。

图1_meygen潮汐发电机组
1。海洋能源。MeyGen Phase 1A阵列具有四个1.5MW潮汐流涡轮机,三个,就像这里显示的那样,由ANDRITZ HYDRO Hammerfest提供,亚特兰蒂斯资源提供。礼貌:安德烈兹·海德罗锤击节

每个转子的直径都在18到20米之间,叶片具有变桨距性能以优化屈服和最小化结构载荷。模块本身的开发方式允许使用刺湿交配连接系统。每个模块的偏航系统帮助旋转机舱面对两侧的潮流流。多级冗余和多种综合监测系统使海上可靠性最大化。

每个涡轮机位于250至350公吨(MT)之间的单个地基上,加上6个重达1的镇流器块,200MT,在涡轮机的使用寿命内提供水平稳定性。每个涡轮机都有一个专用的海底阵列电缆直接铺设在海床上,并通过水平方式上岸,在前岸基岩内定向钻孔。

“这些机器用于提供技术和环境信息,我们需要优化MeyGen的下一个阶段,当另外四个涡轮将显著增加产量时,“塔菲继续说。

阶段1A被设计为项目已经批准的86-MW阶段2的前身。同时,,第一阶段B将包括再部署四个1.5兆瓦汽轮机。安装在创新的基础上。该项目的这个部分,预计到2019年实现,是未来部署阶段的关键支持者,通过演示将显著降低潮汐发电的能源均衡成本(LCOE)的技术的使用。

目前,在Quoys配电网Ness的岸上电力转换装置中,馈入1A相涡轮机,由苏格兰水电配电公司通过英国最长的33kV地下电力输出电缆之一进行操作。每个涡轮机都配备有环境监测设备,这些设备将评估潮汐涡轮机与包括海洋哺乳动物在内的海洋环境之间的相互作用。监测工作的结果将用于通知项目的后续阶段。

更能反映它们的互补关系,MeyGen使用的叶片式潮汐涡轮机依赖于海洋工业开发的技术。manbetx网站总体而言,通过近50年的海上油气开发,该项目获得了巨大的工程效益,以及新的海上固定和浮动风力装置。

“我们向同一家供应商借用海运物流,海上风,海上石油和天然气。新的Beatrice风电场供应商,例如,还有助于构建我们的一些组件,“史密斯说。

高潮带来机遇和挑战

2014年牛津大学和爱丁堡大学进行的研究显示,彭特兰湾的潮汐流动可能产生足够的电力来满足苏格兰总需求的几乎一半。随着世界上最强大的潮汐,“像Pentland Firth这样的地方被认为是利用洋流能量的首要场所,“塔夫说。“尽管他们很遥远,这些地区也有可管理的水深,接近电网连接,足够的港口和道路基础设施,以及支持当地的社区,所有这些都对规模化发展能源项目起着重要作用。”“

然而,在这些站点中进行部署会带来固有的挑战。设备需要维护,必须拆卸和安装,不时地调整或调整数组以使其高效运行。

“最好的潮汐能地点位于潮汐流量最高的地区。本质上,因此,潮汐消退的时期是有限的,因此,我们必须用小安装窗操作,“塔夫解释道。随着时间的推移,MeyGen已经在不到一个小时内安装了有效的机制来部署和恢复涡轮机。“目前的挑战是开发高效的海洋作业技术,“他说。

梅根潮汐阵列

下一步

在阶段1C,“我们将把更多的涡轮机放入水中,由于CFD(差异合同)对英国电力的支持线路已经就位,而后者也用于支持风电场。我们有我们需要的所有资格,并能够在下次拍卖中投标,“史密斯说。然而,和史密斯一样自信,英国政府最近未能支持潮汐工程,对潮汐工程的友好程度不如苏格兰本土政府。所以,在拍卖本身发生之前,没有什么是确定的。

当然,SAE和MyGen相对于风力发电的一个优势是潮汐能的固有可预测性。“潮汐的力量和规律悬在月球上。除非这些改变,与其他可再生能源不同,我们可以几乎绝对肯定地预测资源何时存在,“史密斯说。

向前走,SAE已经为MeyGen 1C阶段制定了计划,可能最早从明年开始。根据公开报道,该公司计划增建49台涡轮机,总功率为73.5兆瓦,估计成本为4.2亿英镑,因为阵列逐渐增加到100兆瓦。

该项目将为潮汐能产业转型,manbetx网站提供必要的规模,以证明在奈格能源公园的全球能源设施中建立涡轮制造设施是正确的。该公司估计,第一阶段C将创造5,300个全职角色,许多人从石油和天然气部门调离,以及显著降低项目的LCOE。

总而言之,MeyGen离岸租赁允许在该站点内安装多达398兆瓦的容量。虽然MeyGen目前只有高达252MW的电网容量,该网站能够支持整个项目的建设。这意味着一个146兆瓦的潜在第三阶段项目,受电网连接的影响,涡轮机可用性,以及安装速度,可能在未来五年内开始。

向前走,SAE还希望大幅升级到更高效的2-3兆瓦及更高效的机器。“虽然在实际的深度上有限制,以及叶片尺寸的限制,因为水很密,我们还有其他优势,“史密斯说。除了发电,“我们还在寻找与存储集成的方法,“他补充说。

随着MeyGen在接下来的几年里不断壮大,达到100兆瓦不仅将帮助它超越另一个里程碑,但也将有助于它利用规模经济。SAE的开发者相信在这个过程中获得的学习率将帮助他们把成本降低到离岸风电场的成本以下。他们还希望通过采用更大的转子直径和涡轮机进行更多的创新,降低钢铁成本,以及将多个涡轮机连接到一个电缆上。ω

-布茨高姆www.lmbphoto..com)《煤器时代》的前编辑和撰稿人,manbetx官方网站采矿,以及EnergyBiz,从事煤炭和其他工业领域将manbetx官方网站近20年,是一位经验丰富的工业摄影师。