迈根阵列创造了利用潮汐能的全球记录

水花梅根潮汐阵列网

尽管许多人仍认为潮汐能处于萌芽阶段,在世界上第一个商业规模阵列的成功部署之后,利用快速潮流的风力发电机产生的电力已经进入商业阶段。

今年春天,亚特兰蒂斯资源公司(Simec Atlantis Energy,SAE)宣布其6兆瓦Meygen阵列的建造和测试阶段已经完成。Now formally within its 25-year planned operational phase,自4月份以来,它已经向国家电网输送了超过8 GWh的能源。位于复式公寓,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,阵列是一个范例改变者。

“Meygen在提供清洁的轨道上,可持续的,可预测功率至少为175,苏格兰有1000个家庭,支持当地工作,减少碳排放,and deliver significant,长期供应链对英国经济的好处,“弗兰克·阿米乔说,洛克希德马丁能源公司副总裁,梅根的一个供应商。

强大且可预测

这个潮汐涡轮机的固有优势围绕“中心”可预测性的价值,功率密度和环境可接受性。Water is 800 times more dense than wind,所以我们用短刀片,在海底默默无闻地产生能量。既然我们知道潮汐何时到来,我们可以经常产生巨大的能量,“卡梅伦·史密斯说,Meygen的业务发展和公共事务主管,in an exclusive interview with POWER.

经过广泛的研究,据美国汽车工程师学会估计,除了Pentland Firth,全球潮汐容量超过100千兆瓦。以英国进一步发展为目标,苏格兰,法国和加拿大,“我们相信,到2030年,在Meygen已经取得的成果的基础上,潮汐发电能能发展超过10千兆瓦的容量,“史米斯说。

“西梅克亚特兰蒂斯不再只是技术上的重点。我们已经证明它是有效的。我们现在正在寻找一个大规模的阵列来建造,“David TaaffeMeygen项目交付总监,在5月在格拉斯哥举行的所有能源展和会议上说。

但也许梅根必须克服的最大障碍是对技术的信任itself.“把前四台涡轮机放到水里是关键,“史米斯说。很快认识到他的早期支持者和投资者,既然商业运营已经开始,“我们的下一个重点是降低成本,“he said.

虽然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进行成本竞争。这将在未来几年内继续扩大规模。除了赢得投资者的心和思想,关键是要给公司的运营技能和技术本身注入信心。

既然梅根定期成功地发电,世界各地的人们都来观看它的表演。“As the world's first commercial tidal array,我们知道我们在聚光灯下,“史密斯继续说。

早期阶段证明了这项技术

“项目第1a阶段包括组装,建设,安装,and grid connection of four 1.5-MW tidal stream turbines,一个来自亚特兰蒂斯资源公司,三个来自安德里茨水电站Hammerfest公司,“Taaffe说。

近十年来,这个涡轮机械在欧洲海洋能源中心的奥克尼和苏格兰的其他地区进行了测试。.在这个阶段生成的数据基本上验证了该技术。对于正常海运,它们是无声的,看不见的,对于那些行驶在铺好的航道上的船只来说,这并不复杂。此外,对施工和维护技术进行了改进,对海洋生物和生态系统的影响较小。

在一个3.5公里长的地方,Meygen的每个单元都通过重力基座固定在海床上(图1)。模块化,工业化的子系统使维护容易,质量高。它们通过装甲电源输出电缆与电网相连,该区域通常通过监控和数据采集系统进行控制。

图1:Meygen潮汐涡轮机
1.Ocean energy.Meygen 1A相阵列有四台1.5兆瓦的潮汐涡轮机,三台,就像这里显示的那样,supplied by ANDRITZ HYDRO Hammerfest and one supplied by Atlantis Resources.礼遇:安德里茨水电站Hammerfest

每个转子直径在18到20米之间,叶片具有可变螺距的能力,以优化产量和最小化结构负荷。The modules themselves are developed in a way that allows rapid and simple deployment and recovery using a"刺伤和湿配偶”connection system.每个模块的偏航系统有助于旋转机舱,以面对每侧的潮流。Multiple levels of redundancy and a variety of comprehensive monitoring systems maximize offshore reliability.

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1的压载块,200 mt,在涡轮机使用寿命期间提供水平稳定性。每台涡轮机都有一个专用的水下阵列电缆,直接铺设在海床上,并通过水平电缆上岸。在前滨基岩内定向钻孔。

“这些机器旨在提供技术和环境信息,我们需要优化Meygen的下一阶段,当另外四台涡轮机将显著增加输出时,“继续Taafe。

第1a阶段旨在作为已经批准的86-mw项目第2阶段的先驱。与此同时,,第1B阶段还将部署4台1.5兆瓦的涡轮机。安装在创新的基础上。This segment of the project,scheduled to be realized through 2019,是未来部署阶段的关键推动者,通过演示如何使用能显著降低潮汐发电的平准化能源成本(LCOE)的技术。

目前,第1a阶段的涡轮机在Quoys配电网附近接入陆上电力转换装置,由苏格兰水电公司通过英国最长的33千伏地下电力输出电缆之一进行配电。Each turbine is equipped with environmental monitoring equipment that will assess the interaction between the tidal turbines and the marine environment including marine mammals.监测工作的结果将用于通知项目的后续阶段。

More reflective of their complementary relationship,Meygen使用的叶片式潮汐涡轮机依赖于近海工业开发的技术。金莎线上开户总体而言,通过近50年的海上石油和天然气开发,该项目大大受益于其工程能力。以及新的海上固定和浮动风力装置。

“We borrow from the same suppliers for marine logistics,海上风,海上石油和天然气。The new Beatrice Windfarm suppliers,例如,还帮助我们构建了一些组件,“史米斯说。

大潮带来机遇和挑战

牛津大学和爱丁堡大学于2014年开展的研究表明,五旬期的河口潮流可能产生足够的电力满足苏格兰总需求的一半。随着世界上一些最强大的潮汐,“像Pentland Firth这样的地点被认为是利用洋流能量的最佳地点,“Taaffe说。“尽管他们很遥远,这些区域也有可管理的水深,接近电网连接,充足的港口和道路基础设施,以及支持当地社区,所有这些都在大规模能源项目的发展中发挥着重要作用。”“

However,在这样的站点中部署会带来固有的挑战。设备需要维护,必须拆除和安装,不时调整或调整以使阵列以全效运行。

“最好的潮汐能地点位于潮水流量最高的地区。本质上,因此,there are limited periods where the tide is slack,因此,我们必须使用小的安装窗口,“塔菲解释道。随着时间的推移,Meygen安装了高效的机制,在不到一小时的时间内部署和恢复涡轮机。“目前面临的挑战是如何开发高效的海洋作业技术,“he said.

梅根潮汐阵列

下一步

在第1C阶段,“我们会在水中安装更多的涡轮机,as the CFD [contract for differences] lines of support for power in the UK—the same used to support wind farms—are already in place.我们具备我们所需的所有资格,并且能够在下一次拍卖中出价,“史米斯说。However,像史密斯一样自信,the British government has recently failed to support tidal projects and has not been as friendly to the sector as the Scottish home government.So,在拍卖开始之前,什么都不确定。

当然,与风力发电相比,Sae和Meygen的一个优势是潮汐发电固有的可预测性。“The power and regularity of the tides hangs on the moon.Unless this changes,与其他可再生能源不同,我们几乎可以绝对确定资源何时会出现,“史米斯说。

往前走,美国汽车工程师学会(SAE)已经为梅根第1C阶段制定了计划,可能最早将于明年开始。据公开报道,该公司计划再建造49台涡轮机,总功率为73.5兆瓦,预计成本为4.2亿英镑,因为该阵列的功率增加到100兆瓦。

The project will be transformational for the tidal energy 金莎线上开户industry,提供必要的规模,以证明在尼格能源园的全球能源工厂建立涡轮机制造设施是合理的。公司预计第1C阶段将产生5个,300个全职角色,many redirected from the oil and gas sector,以及显著降低项目的LCoE。

总而言之,Meygen海上租赁允许在现场安装高达398兆瓦的容量。虽然目前Meygen的电网容量仅为252兆瓦,该现场能够支持整个项目建设。这意味着一个潜在的146兆瓦的3期项目,以电网连接为准,涡轮机可用性,安装速度,could commence in the next five years.

往前走,美国汽车工程师学会也在寻求更高的规模,甚至更高效的2到3兆瓦的机器和其他。“虽然实际深度有限制,以及对叶片尺寸的限制,因为水很密,我们还有其他优势,“史米斯说。除了发电,“我们也在考虑与存储集成,“他补充说。

随着迈根在未来几年的崛起,达到100兆瓦不仅有助于它超越另一个里程碑,但也将有助于它利用规模经济。SAE的开发人员相信,在这个过程中获得的学习率将有助于他们将成本降到海上风电场的成本之下。他们还期望通过使用更大的转子直径和涡轮机来进行更多的创新,降低钢铁成本,并将多个涡轮机连接到一根电缆上。ω

布茨高姆www.lmbphotography.com网站)曾是《煤炭时代》的编辑和撰稿人,金莎线上平台采矿,和能量,has covered 金莎线上平台coal and other industrial subjects for nearly 20 years and is a seasoned industrial photographer.