点滴知识

能源与港口海上风力发电

30年的海上风能

海上风力发电和能源农场,在海洋上有许多风力涡轮机。可持续电力生产

今年是第30届th第一个海上风电场安装周年纪念!如今,海上风能产业正在迅速发展,被认为是世界上增长最快的能源之一。但在过去的30年里,海上风电行业发生了怎样的变化?它的发展方向是什么?

为了找到答案,我们邀请了高级海洋科学家Frank Thomsen和DHI港口和海上技术高级技术专家Henrik Kofoed-Hansen分享他们的见解。看看下面采访中的一些亮点吧。

1991年,埃尔克拉夫特(后来更名为DONG Energy,现更名为Ørsted)在丹麦海岸建立了第一个海上风力发电场。你当时在做什么?你对第一个海上风电场有什么反应?

亨瑞克:30年前,哇!那一年,我从丹麦技术大学(DTU)获得了硕士学位,之后我立即被DHI雇用。对于一个年轻而有抱负的工程师来说,这是一个激动人心的时代。我们在新建海上风电场的Vindeby现场做了一些前沿研究和现场实验。那是我职业生涯的开始海上风力发电业务。

弗兰克:对我来说,我1999年毕业,论文的主题是海洋哺乳动物的声学行为——噪音行为。在我毕业的德国北部,基于这种博士论文找到工作的机会几乎为零。然后,有一天,我坐在大学的实验室里写我的工作申请,这时来了一个人,他原来是一个海上风力发电场的顾问。他四处询问:“这里有人了解鲸鱼和水下声音吗?”在那一刻,我知道我有一个很好的机会。从那时起,我就一直在研究这些问题。

在过去的30年里,这个行业最大的里程碑是什么,特别是与法规有关的?

弗兰克:我不认为这是一个里程碑。丹麦和英国的第一批海上风力发电场给我们提供了经验教训,例如,当涉及到环境影响时,特别是在如何监测海上风力发电场的影响方面。20年前,德国发布了第一个环境影响评估标准,这是一个里程碑。这确实为开发人员提供了安全性,让他们知道如何进行这些评估。但总的来说,仅仅知道一个事实,即实际上有可能成功安装风力发电场绝对是最大的里程碑。

亨瑞克:我认为,在过去10年里,该行业最重要的一个里程碑是,与化石燃料相比,它有能力提供更便宜、更清洁的能源。这是一项重大成就,整个供应链都应该为此感到自豪。话虽如此,如果没有富有远见和支持的政府和政策制定者制定雄心勃勃的气候目标,将重点放在研究、开发和创新项目上,我们就不会有今天的成就。这需要在许多不同层面进行长期规划,让开发者和整个供应链都投入其中。

在新兴的海上风电市场中,您最期待与哪些地区合作?为什么?

弗兰克:机会太多了。我们做了很多工作波兰监管发展在一开始并不成熟。但现在,风力发电场的环境足迹非常低,因为他们进行了非常好的环评。所以,当我们成为一个新市场的先驱时,我们看到了巨大的利益。这真的是一个很大的回报,它继续让我兴奋地支持这个发展。当然,美国是海上风能的新前沿,因为它是一个非常大的市场,有很多发展和有趣的环境挑战需要考虑。

亨瑞克:与新兴国家合作总是令人兴奋的,因为不同的文化、不同的标准、不同的做事方式——我们可以相互学习。总的来说,我没有特定的偏好,但新兴的亚太市场在许多方面都令人兴奋和具有挑万搏体育官网登录战性。我很期待它,并且每天都在积极参与和学习它。

你认为在过去的30年里,哪些主要的技术影响、变化或创新帮助了这个行业的发展?

亨瑞克:这是一个非常好的问题!这是一个相当复杂的行业,所以有很多,但我认为整个供应链的创新及其工业化至关重要。风力涡轮机规模的增长对电力价格产生了重大影响。今天,我们使用的是8-12兆瓦的涡轮机,但在几年内,我们将使用14-15兆瓦的涡轮机,与我们30年前开始的时候相比,它的容量提高了大约40倍。想象一下,每一个涡轮机或发电厂,将为一万个家庭提供电力!

你认为联合国的可持续发展目标(SDGs)正在影响海上风能的发展吗?

弗兰克:两项可持续发展目标直接适用于海上风电;目标7:确保所有人都能获得负担得起、可靠、可持续和现代的能源;目标14:保护和可持续利用海洋和海洋资源,促进可持续发展。

我不确定这些目标是否有直接的影响,但我认为它们间接促进了研究。今天,欧洲有一些项目基金可以用于研究水下噪音对海洋生物的影响。我们也看到一些公司对这些全球趋势做出了反应——我们看到一些主要的石油和天然气公司开始大举投资海上风能。如果你看看现在的美国,在新政府的领导下,有很多人支持海上风能,这将对整个行业产生重大影响。

欧洲在早期海上风能开发中发挥了重要作用。其他地区如何从欧洲的例子中学习,他们在海上能源之旅中面临的最大挑战是什么?

亨瑞克:欧洲一直是海上风电行业非常成功的先驱,这对许多新兴国家来说是一个宝贵的灵感和学习模式。现在我们看到它在亚太地区和北美开始流行。我很难指出最大的挑战,因为每个国家都不同,但许多欧洲当局、开发商和私营公司都在支持这些新兴市场快速启动。

弗兰克:谈到环境问题,主要有两个挑战。一是提供监管环境,即管理或实施一个决策过程,在保护环境的同时迅速批准风电场项目。这对即将到来的市场来说尤其是个挑战,因为他们缺乏经验。这是信息传递的地方,现场访问、研讨会、会议和会议在这种情况下非常重要。

第二个挑战是管理具体的环境问题,因为不同地区的环境问题各不相同。例如,在美国,有一些大型鲸鱼对打桩发出的低频声音非常敏感。在台湾,座头海豚受到高度保护,需要特别关注。当然,我们可以从欧洲的例子中学习,但我们只能学到这么多,因为有些问题是具体环境所特有的。

Henrik,把话题转到你的专业知识上来,在过去的30年里,海上海洋工程服务的主要变化是什么?弗兰克,自那以来,环境影响评估和技术是如何发展的?

亨瑞克:这不是什么秘密,适合目的和质量metocean数据几十年来,分析一直是我的主要兴趣之一。为什么?因为坚实可靠的数据对任何成功都至关重要海上风能或其他海上项目贯穿于每个开发阶段。这真的很重要。今天,大气和海洋的可靠和经过验证的数值模型的结合,以及对巨大计算能力资源的访问,使我们能够准确地计算大气海洋状况,与10年前相比,只需一小部分时间。它还允许我们进行更高级的分析,并以数字方式更快、更便宜地传播这些结果。令人印象深刻的是,30年前这一切是如何开始的,我们今天在哪里。

弗兰克:可以肯定的是,我们在环境监测方面取得了巨大的进步。20年前,我在一架飞机上,从一个气泡窗向外看,用我的眼睛在北海数港湾海豚。如今,我们有了高清视频航测,各种监测技术和流程都有了很大的进步。声学监测,监测水下噪音,现在可以在网上完成。我们已经开发了多传感器鸟类探测系统在那里,你可以探测到鸟类飞过风电场,并全天候评估碰撞风险。

从生态学的角度来看,我们不仅想知道那里有什么,它们什么时候在那里,还想知道它们为什么在一个地方,是什么驱使它们移动。如今,所有这些都可以通过空间生态建模、动态栖息地建模和基于代理的建模来实现。一个很好的例子就是这个项目。”减少海洋物种动态分布的不确定性”。


对更多海上风能的见解感兴趣?

点击这里查看我们的其他采访:为什么海洋物种的动态建模是海上风力产业的优势?

30年来,DHI开发了优化风电场设计并确保安全的标准和工具施工、运行和维护.我们的方法、数据和生态建模工具被认证机构公认为一流,有助于尽早识别潜在影响,以简化审批流程并降低风险。探索我们的综合解决方案