浮動(dòng)基礎(chǔ)（圖片來(lái)源：Inrotech）

 

漂浮式風(fēng)電技術(shù)能為高容量風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)辟新的海上場(chǎng)地。對(duì)于美國(guó)來(lái)說(shuō)，存在“深入”的動(dòng)機(jī)是因?yàn)槠浣种暮Ｉ巷L(fēng)能資源位于需要浮動(dòng)平臺(tái)的水域。而與此同時(shí)，英國(guó)的海上風(fēng)電目標(biāo)越來(lái)越宏大，漂浮式風(fēng)電場(chǎng)則可以幫助英國(guó)實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，英國(guó)政府最近宣布其風(fēng)能目標(biāo)是到2030年建設(shè)50吉瓦的運(yùn)營(yíng)海上風(fēng)電裝機(jī)容量，其中5吉瓦將是浮式風(fēng)電。

 

全球風(fēng)能委員會(huì) ( GWEC ) 最近的一份報(bào)告恰如其分地將浮動(dòng)式海上風(fēng)電稱(chēng)為全球機(jī)遇，強(qiáng)調(diào)美國(guó)西海岸、愛(ài)爾蘭、意大利、摩洛哥和菲律賓可能會(huì)密切關(guān)注已經(jīng)安裝的第一批商業(yè)規(guī)模的浮動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)。

 

然而，盡管海上風(fēng)電市場(chǎng)在2021年迎來(lái)了有史以來(lái)最好成績(jī)的一年——投產(chǎn)容量為 21.1 吉瓦，但其中卻只有 57 兆瓦是浮式風(fēng)電。那么，阻礙漂浮式風(fēng)電技術(shù)商業(yè)化的障礙是什么？

 

 

與大多數(shù)新興技術(shù)一樣，浮動(dòng)風(fēng)能技術(shù)要想成熟發(fā)展，仍需克服商業(yè)障礙，其中首要障礙就是浮動(dòng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的選擇。

 

四種主要結(jié)構(gòu)類(lèi)型（spar浮標(biāo)、張力腿平臺(tái)、半潛式平臺(tái)和方形駁船）在這一點(diǎn)上是眾所周知的，但關(guān)于使用哪種平臺(tái)或變體的決定很少得到數(shù)據(jù)或分析的支持。演示通常由浮動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者自己驅(qū)動(dòng)，主要是為了證明他們的技術(shù)，而不是為開(kāi)發(fā)人員提供每種技術(shù)的客觀演示。

 

因此，仍然需要為每個(gè)計(jì)劃中的浮動(dòng)站點(diǎn)確定最佳技術(shù)解決方案，以最大限度地降低開(kāi)發(fā)人員的成本、風(fēng)險(xiǎn)，以及提高效率，不太可能有單一的確定基礎(chǔ)類(lèi)型，開(kāi)發(fā)人員需要確定每個(gè)位置和特定條件下的最合適選項(xiàng)。

 

先進(jìn)的浮動(dòng)基礎(chǔ)分析涉及比較技術(shù)和運(yùn)營(yíng)因素的組合，可以說(shuō)，后者將在資產(chǎn)的整個(gè)生命周期中產(chǎn)生更大的影響。

 

位置、基礎(chǔ)設(shè)施、水深、制造和存儲(chǔ)的可用空間都是支持新開(kāi)發(fā)的港口的關(guān)鍵。以英國(guó)為例，目前的選擇有限，個(gè)別港口確實(shí)有投資計(jì)劃，但沒(méi)有一個(gè)足以涵蓋所有選擇，因此存在很大一部分制造可能流向歐洲或亞洲的風(fēng)險(xiǎn)。

蘇格蘭附近的海上風(fēng)電裝置

 

港口基礎(chǔ)設(shè)施的缺乏似乎促使人們選擇混凝土而不是鋼基礎(chǔ)。制造混凝土結(jié)構(gòu)似乎更容易，因?yàn)樗恍枰图夹g(shù)含量的勞動(dòng)力，只需要模具和原材料，不需要專(zhuān)門(mén)的焊接設(shè)備或合格的焊工。而鋼材雖然可以在別處預(yù)制并組裝，但這會(huì)增加制造風(fēng)險(xiǎn)，并且需要額外運(yùn)輸大型部件，從而增加成本和碳足跡。

 

運(yùn)維（O&M）是行業(yè)面臨的更大挑戰(zhàn)。浮動(dòng)基礎(chǔ)目前只能被拖回港口進(jìn)行維護(hù)和修理，然而，這不可行或不經(jīng)濟(jì)，因?yàn)轱L(fēng)電場(chǎng)位于離岸更遠(yuǎn)的地方并且與O&M港口的距離大大增加。必須培養(yǎng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行運(yùn)維服務(wù)的能力，因?yàn)殡S著時(shí)間的推移，與風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī) (WTG) 的連接和斷開(kāi)以及運(yùn)輸相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)和成本會(huì)越來(lái)越高。

 

改造風(fēng)電機(jī)組以及開(kāi)發(fā)支持此運(yùn)維階段所需的工具和容器的組合對(duì)于浮式風(fēng)能的成功至關(guān)重要。在項(xiàng)目的初始階段獲得正確的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和建議可確保開(kāi)發(fā)人員從一開(kāi)始就全面了解所涉及的流程、設(shè)備、容器和操作。（本文為東方風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)獨(dú)家編譯，原文作者為Mark Goalen，Houlder近海工程總監(jiān)）