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展望丨2050年!海上风电会发展成什么样?

英国海上可再生能源署一项研究预测表明,12年内,海上风电会成为英国能源供给结构的支柱形式,创造性的设计和对海上风电间歇式问题的解决可以让英国海上风电满足三分之一的电力需求。

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。

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