新闻中心
详解船舶绿色智能化发展——风电运维的绿色化
近年来中国海上风电发展迅速,2023年累计吊装容量达到了3770万千瓦。据GWEC一项报告分析,同样是达到这项里程碑,欧洲用了30多年时间,同时,海上风电增速远高于陆上风电。而且海上风机一旦实现装机与投运,就意味着它进入了运维市场。据GWEC数据显示,2023年全球风电运维市场总规模约近300亿美元。
业内人士普遍认为,提升海上风电运维船可达性、安全性是重中之重。目前,海上风电运维最需要解决的问题是可达性差、安全风险大,航速更高、耐波性更强是最基本的要求。此外,也要充分考虑船舶的安全性、防腐性、舒适性,以及备品备件的储备、移动等因素。
同时多位业内人士也指出,除了满足上述要求外,进一步提高海上风电运维船专业功能和绿色低碳水平是未来发展的方向。
而今天主要分享的是世界范围内关于风电运维板块的绿色化改造。
Artemis Technologies获资助开发纯电CTV
在过去的10年间,海上风电的迅速发展为英国能源需求作出了空前的贡献。当前,英国拥有12.71GW的海上风力发电能力,位居全球第二,并计划在2030年实现50GW海上风力发电能力。目前有超过90艘高速船员转移船(CTV)在英国水域作业,平均而言,CTV船每年运行250天,每天燃烧1500升柴油,这会使英国和欧盟每年排放近472850吨的二氧化碳。据估计,到2050年需要建造1687艘CTV船,以满足所预测的英国和欧洲海上风电行业指数增长的需求。在这种情况下,未来CTV船的排放量也将随之剧增。因此,当务之急是迅速向英国市场推出一个颠覆性的解决方案,以实现CTV船运营的脱碳化。在这种背景下,eFoiler CTV项目应运而生。
在eFoiler CTV项目的推进下,Artemis 技术公司也成功开发出了eFoiler®电力推进系统。系统特点包括:将高功率密度的电动传动系统与自主控制的水翼集成于一体;采用完全浸没式的电动传动系统,运行过程实现了完全零排放;使用eFoiler®系统的船能够产生最小的尾流,允许在繁忙的水道内进行高速近岸作业;工作效率为97%,是传统柴油发动机的两倍。
世界上第一个海上船舶充电点安装在英国风电场
据英国交通部称,世界上第一个电动船海上充电站是位于英国附近的Lynn 和 Inner Dowsing风电场。
该开发海上风电涡轮机电动船充电系统的项目由 MJR Power and Automation 牵头,其他成员还包括 ORE Catapult、Xceco、Artemis Technologies 和Tidal Transit。
作为英国绿色海事示范竞赛的一部分,合作伙伴早在 2021 年 9 月就获得了英国政府对该项目的资助,该竞赛由英国交通部资助,并与 Innovate UK 合作举办。
该项目的目标是设计、建造和测试位于风力涡轮机上的充电点。这种方法将利用涡轮机平台和电缆等现有基础设施,为船舶提供可再生电力。当 eCTV 与涡轮机“对接”时,电缆卷筒将降低充电连接,该充电连接将插入船舶并为船上的电池充电。这些充电点预计将使全电动船员转运船和其他海上支援船能够在现场连接到由海上风力涡轮机直接产生的 100% 绿色能源。
这项新技术创新旨在打破现有的航程障碍,从而通过向全电动和绿色推进系统过渡来提高船东和运营商对改造和新建船舶的采用率。
达门推出全球首款能够进行海上充电的全电动 SOV
达门船厂集团在阿姆斯特丹海上能源展览会上正式推出了具有海上充电功能的纯电服务运营船 (SOV) 。该公司表示,新型 SOV 7017 E 据说是世界上第一艘具有海上充电功能的船舶,为大幅减少海上风电场维护中的排放铺平了道路。
该船长 70 米,宽 17 米,拥有 60 间客舱,可为船员和最多 40 名技术人员提供住宿,以及所有存储空间、车间和甲板空间,可承担广泛的运输和所需工作。
达门表示,新型 SOV 7017 E 采用达门的 DPX-DRIVE 布局,配有四个方位推进器,可在任何方向独立提供推进力,并显着降低水下噪音水平。
对于海上充电能力,达门与英国 MJR Power & Automation 公司合作,该公司此前曾为船员转运船开发海上充电系统。
“SOV 7017 E 产品的推出表明,该技术可以使海上作业完全电动化。直接从海上风电场获取能源意味着运营成本的降低意味着这种模式的商业案例,” Damen 服务运营船舶产品经理Mark Couwenberg说道。
MJR 开发了4 MW充电器连接器,足以满足 70 米长的船舶的需求。该公司还在开发 8 MW 的放大版本,可以为长达 90 米的大型船舶充电。
“充电系统设计安全、方便、可靠,充电线缆可快速连接和断开。从该项目一开始,首要任务就是在任何情况下确保人员安全以及船舶和海上资产的完整性。从海上资产充电代表了最佳的实用性,提供了一种降低成本和排放并优化效率的方法,而不会将人员或基础设施置于潜在危险的情况下,” MJR 董事总经理Paul Cairns表示。
SOV 7017 E 配备 15 MWhr 电池,足以为船舶全天运行提供动力。该电池采用磷酸铁锂 (LFP) 代替更传统的锂镍锰钴 (NMC) 电池类型。达门指出,此举旨在最大限度地提高该船的可持续发展能力。
“世界首创”E-CTV 改造工作开始
Tidal Transit 是一家为海上风电行业专门设计的船员转运船供应商,该项目已开始项目的设计和工程阶段,该项目将交付该公司声称的世界上第一艘改装电动船员转运船 (E-CTV)。
在接下来的 15 个月内,这家英国公司将对柴油动力 Mercurio 20 米长的船只Ginny Louise进行改造,配备超过 2 MWh 的电池容量、电动机和推进吊舱。
潮汐运输公司表示,成品 e-Ginny 不仅在运行中实现 100% 零排放,而且还具有更高的机动性,同时对乘客和路人来说几乎是静音的。
竣工后,E-CTV 将在英国海上风电场开始服务,为期三年。
由于现有的岸边充电能力受到限制,该项目将通过安装 Artemis Technologies 的陆上充电站和 MJR Power & Automation 的基于海上风力涡轮机的充电器来扩大船舶充电基础设施,以允许在现场直接进行 E-CTV 充电,该公司表示,“大大增加了电动船舶无需返回港口即可保持运行的时间和航程” 。
氢动力风电运维母船助力风电运维绿色转型
法国海运公司Louis Dreyfus Armateurs(LDA)已推出以液氢为主要燃料的新型海上风电运维母船(SOV)概念,目前正处于设计阶段。LDA表示,该型氢燃料SOV在标准作业期间排放物仅为液态水,能够在95%的时间内实现零碳排放,这将对海上风电场运营阶段的碳排放产生积极影响,每年可减少约4000吨二氧化碳排放量。该船可容纳90名技术人员,海上续航期14天,无需额外的海上设施或重型港口基础设施。该型SOV概念设计由LDA与挪威船舶设计公司Salt Ship Design共同开发,项目已获得欧盟委员会的支持。
在全球减碳的时代浪潮下,航运碳减排压力显著,全球航运业正积极进行绿色转型。集能源高效利用、零排放、船舶舒适度提升等优势于一身的氢动力船舶是船舶绿色转型的首选,有助于实现整个行业具有挑战性的碳排放目标。目前,包括美国、法国、德国等在内的发达国家均开展了氢动力船舶相关技术的研发及项目示范,以及新型氢动力船舶的研制,未来氢动力船舶将成为航运业低碳转型的重要突破口。
世界第一艘甲醇为燃料的海上风电运维船
丹麦航运公司Esvagt宣布将与欧洲能源企业沃旭合作建造一艘以甲醇为燃料的海上风电运维船,建成后将成为全球首艘利用绿色燃料供能的海上风电运维船。
根据Esvagt官方消息,此次该公司与沃旭的运维船合作将聚焦海运领域降碳和海上风电绿色发展,双方计划研发以电池和甲醇燃料为动力的双引擎系统。按照测算,与同等水平化石燃料供能的船舶相比,这样的动力系统有望每年降低4500吨二氧化碳排放量。
沃旭海上运维部门主管Mark Porter表示,海上风电行业应率先告别化石燃料,以绿色甲醇为燃料的海上风电运维船是达成公司净零排放目标的重要一步,绿色燃料的使用有助于推动实现绿色海运。
作为“脱碳”的主力军,海上风电一直践行着绿色发展的理念。然而,多位业内专家告诉记者,虽然已有部分企业开始尝试使用低碳燃料,但在全球范围内,不论是电池还是混合动力运维船,普遍面临续航距离短、充电难等挑战。
SEAONICS推出纯电动主动运动补偿栈桥
SEAONICS发布新一代纯电动和自主运行的主动运动补偿栈桥,促进海上风能可再生能源市场的电动和智能化运行趋势,使货物搬运和人员输送更加安全、环保。
随着人们对可再生和可持续性的关注不断增加,海上风电成为高速发展的新能源焦点,诸如海上风电运维母船(SOV)等服务于海上风场的重要船舶及装备也随之向清洁能源转型。
作为经验丰富、业绩广泛的先进海上起重移运以及运动控制系统专家,基于其将一切海上装卸作业纯电驱动的理念,挪威SEAONICS开发出一种新的风电运维母船概念,以满足欧洲海上风电市场日益增长的对绿色环保、智能化解决方案的需求,实现更加节能、高效的货物装卸和人员输运。
这一SOV概念包含了专为海上风电运维设计的全电3D起重机以及最新推出的纯电力控制运动补偿栈桥--SEAONICS ECMC GANGWAY。这种栈桥的升降、俯仰、回转、伸缩、起重功能等全部为电力驱动,带有智能自主着陆系统。它设计巧妙,在电梯塔高度的基础上,额外拓展出7米作业高度,有效降低系统重量和重心。
开发团队传感器系统专家Tom Giske说:“纯电动系统给客户带来很多好处,比如,最小化漏油风险、怠速模式时能耗更低、自主着陆系统带来更安全更快速的海上操作等。”
他解释说:“越来越多的客户提出自主操作智能功能等要求。我们开发的自动着陆系统,基于摄像机和传感器科技,可以最小化在关键作业控制中人为失误的风险,全电动栈桥将保证更高效率、更准确、更可靠的操作。”
(来源:BMO)