30年后的海上风电会发展成什么样?
虽然该预测是基于目前英国正在开展的研究,但是这些预测对于海上风电行业来说确实激动人心的时刻。近年来,海上风电技术能力、装备制造水平等出现了突飞猛进的发展,如果回顾12年前的2006年,很少有人会预见现在所采用的风电技术,就像我们现在预测未来12年后行业发展趋势一样困难。无论未来如何,英国正在进行的工作不仅会对我们如何产生能源产生关键影响,还会对我们如何看待海上风电产生关键影响。
下面以行业发展过程可能产生的创新性技术为例,畅想未来的海上风电场会如何发展:
2020—2030
到2030年,浮式风机将为成为常态,采用今天7MW的动力传动系统可以产生15MW的功率,叶片本身也会更大,新颖的材料将会降低维修和维护成本。
另外,无人机、水下航行器(AUV)和智慧驱动的监控系统也会司空见惯,很多高空和水下维修和维护工作可以在没有人干预的情况下进行,例如3D水下测量解决方案,如果采用AUV等技术可能会为业主在海上风电中节省一大笔费用。
海上风电不稳定、间歇式等问题也会逐步解决,具体解决的方式有很多种,这样可以确保海上风电所发的每一度电被充分利用。
2030—2040
到2040年,可能会推出浮动风筝型风力发电机,以便在比涡轮机更宽的扫风区域利用电力。 由于风筝重量轻,系统使用的材料少于传统风力发电技术,因此可以以较低的成本生产能源。
未来风机发电机的单转子设计可能变成阵列型转子设计,可以极大降低安装和维护成本。
具体风力发电机组中所使用的昂贵的稀土磁体可能被廉价、丰富的铁氧体磁体所取代,同时风机的检修维护将真正实现自动化、无人化。
2040—2050
到2050年,风力发电机的叶片将会更大,200m长的叶片可能成为常态,鉴于超长尺寸,这些叶片将采用全新的构造方法,并采用柔性叶片结构来减少破损的可能性。
垂直轴风力发电机可能会得到应用,因为垂直轴叶片有很多优点,例如无论风吹向哪个方向都能够产生动力。
随着运维母船的出现,机器人的崛起将会继续。母船将会充当机器人和无人机的充电站和数据中转站,并且机器人和无人机可以执行更加复杂的任务和维修。