海底的未来在风中吹拂

（图片来源：GE可再生能源）

（照片：原理力量）

（照片：SkySpecs）

（图片：Equinor）

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海上风电很热，未来几年有可能成为全球海运，海底和能源市场的重要增长领域。埃里克·豪恩（Eric Haun）对八家领先的公司进行了深入研究。

GE可再生能源
由于全球海上风电项目希望将风力涡轮机技术的最新创新融入到最大化效率和降低成本的过程中，许多制造商正在先进的基础设计上生产更大的涡轮机，以获得更大的水深。这些能够捕获更多能量并且更高效的大型涡轮机允许更少的安装和更低的维护成本。

2018年3月，GE可再生能源公司宣布将在未来三到五年内投资超过4亿美元用于开发和部署Haliade-X 12 MW，并将成为世界上最大和最强大的海上风力发电机组。该装置将配备12兆瓦容量，220米转子，107米叶片。 GE表示，海拔260米的Haliade-X将比现有的任何其他海上风力发电机产生的能量高出45％，每年将产生高达67 GWh的能量。

更高功率的涡轮机通过降低安装的风险和成本（安装的涡轮机更少），开发人员的操作，维护和维修来提高整个项目的效率，这使得海上风电项目更有利可图并最终降低消费者的电力成本。据GE称，Haliade-X旨在提供更高的发电效率，总容量系数为63％，比目前的行业基准高5到7个点。因此，它将为每MW安装产生更多能量。

Ideol Offshore，STX Europe Offshore Energy
在全球的几个地方，商业风电场正在设计用于那些根本无法支撑通常使用的固定结构的水域。对于这些项目，新一代浮式风力涡轮机正在开发中。通过水下电缆收集和输出涡轮机产生的电力的海上变电站也需要专门设计才能浮动。 Ideol和STX Europe Offshore Energy表示，他们正在开发一种新型浮式变电站，该变电站将兼容传统的底部固定式和新型浮式海上风电场。 Ideol为海上风电场开发浮动基础技术，STX为底部固定海上风电行业提供变电站。合作伙伴共同寻求创建，建造和安装基于Ideol专利的浅吃水阻尼池概念的通用和模块化浮动变电站，用于浮动涡轮机。该概念涉及一个环形浮动基础结构，其中心开口利用水动力特性来稳定基础和涡轮机，或在这种情况下变电站。包含在开口内的水的晃动有效地抵消了由波浪膨胀引起的浮子的移动。 Ideol和STX表示浮动变电站的设计目的是最大限度地降低成本和模块化的标准化，以提高项目的灵活性。开发商的目标是及时为法国即将进行的浮动商业招标提供市场准备解决方案。

原理力量
为浮动海上风电场开发的技术已经产生了很多嗡嗡声，并且有充分的理由。高科技浮动结构为水域 - 特别是深水 - 释放清洁风能的潜力，例如美国西海岸以及亚洲部分地区无法支持传统固定基础。

这一领域的领导者包括位于加利福尼亚的Principle Power及其获得专利的三角形浮动风力涡轮机基础WindFloat。半潜式三柱海上平台采用水捕获板，通过阻尼效应减少由于波浪引起的运动。建造浮动基座并在其中一根柱上安装涡轮机的工作完全在陆上完成，然后将整个组件拖到海上的最终位置，从而大大降低了安装成本。 WindFloat也是“涡轮机不可知”，这意味着任何传统的海上风力涡轮机都可以安装在其中一根柱子上。

2011年，Principle Power与一个合作伙伴财团合作，在葡萄牙沿海地区部署了一个全尺寸的2MW WindFloat原型，并且在此之后，该技术已经采用了这一技术，以证明其准备商业化。经过五年的运营期，在原型于2016年退役之前，海底电缆生产了超过17吉瓦时的电力并运往当地电网。

现在，利用在试用期内获得的运营数据和经验，Principle Power为加州，葡萄牙，法国和其他地区的海上风能项目开发了多个后续项目。该公司甚至致力于设计一个浮动基础，该基础能够承载下一代10 + MW额定涡轮机，该涡轮机是作为涉及德国涡轮机制造商Senvion的项目的一部分而开发的。

Skyspecs，Orsted
在不到15分钟的时间内，全自动无人机能够对世界上最大的海上风力涡轮机进行从上到下的叶片检测。

最近通过美国SkySpecs与海上风电场开发商和运营商Ørsted的合作，在位于爱尔兰海利物浦湾海岸7公里处的Burbo Bank Extension的8MW MHI Vestas V164涡轮机的80米涡轮叶片上进行了创新性检查。 。

总部位于丹麦的Ørsted（前身为DONG Energy）的历史可以追溯到20世纪70年代早期的石油和天然气行业。如今，该公司完全专注于清洁可再生能源，是世界上最大的海上风电场公司，在丹麦，英国，德国，荷兰，美国和台湾正在运营或正在开发项目。毋庸置疑，该公司有大量的风力涡轮机在运行，所有这些都需要在设备的整个使用寿命期间进行检查。

Ørsted的高级技术项目负责人David-Lee Jones表示，在进行风力涡轮机检查时，在最大的海上风机上收集一致的图像质量往往具有挑战性。这就是机器人和软件技术解决方案提供商SkySpecs发挥作用的地方。

SkySpecs的联合创始人兼首席技术官Tom Brady说，通过他公司的自动化无人机检测服务收集的信息可帮助业主用“大量刀片数据”和分析工具形成预测性维护策略，帮助他们更好地了解设备的健康状况。

该公司表示，SkySpecs的空中无人机完全自主地进行检查，无需人为控制，因此可提供更精确，一致和强大的检测能力。无人机收集的数据会自动上传到SkySpecs软件产品Horizo​​n，后者根据损坏类型和严重程度对图像进行分类。软件中的高级功能集包括维修计划工作流程，分析仪表板和洞察，然后使用户能够发现趋势，项目维修成本并确定投资回报率。

Equinor，马斯达尔
合作伙伴Equinor（前身为Statoil）和马斯达尔已经安装了一个电池存储系统，他们称之为Batwind，它存储了世界上第一个商业浮动风电场产生的能量。海风苏格兰风电场25公里处产生的电力通过电缆传输到苏格兰彼得黑德的陆上变电站，存储在Batwind 1兆瓦锂离子电池中并连接到电网。

预计电池和其他能源储存技术在未来几年对电网稳定性的重要性日益增加，特别是随着电池存储系统的安装成本持续下降。 Hywind和Batwind的开发经理Sebastian Bringsvaerd解释说，可再生能源的可变性可以在一定程度上由电网管理，但需要新的，智能的储能解决方案来提供稳定的电力。

Equinor将Batwind与“能源仓库”进行了比较，该“能源仓库”旨在减轻间歇性并优化产出。 Equionr说，它的目的是“教导”电池什么时候能够阻止和储存电力，何时向电网发电，从而增加价值。为了使系统尽可能智能，Equinor和Masdar正在开发基于多种数据源的算法，包括天气预报，市场价格，维护计划，消费模式和网格服务。 Bringsvaerd说，数字化是一个关键驱动因素。他解释说，Batwind的电源管理系统变得更加智能，因为它可以提供更多的数据，并补充说存储的价值不一定是存储的能量，而是其优化和更好控制的方式。

（发表于2018年7月/ 8月版“ 海洋技术报道” ）