隨著(zhù)全球海上風(fēng)電市場(chǎng)日益火熱，海上風(fēng)機不僅在單機容量上頻頻刷新紀錄，機型樣式同樣新品不斷，單葉片、雙葉片、雙頭甚至“疊式”等非傳統機型正逐步進(jìn)入市場(chǎng)。
單葉片浮式風(fēng)機獲投資
近日，荷蘭風(fēng)電技術(shù)開(kāi)發(fā)商TouchWind公司宣布，獲得日本三井株式會(huì )社投資，雙方將進(jìn)一步加強新型浮式海上風(fēng)電技術(shù)研發(fā)合作。值得注意的是，TouchWind公司是市場(chǎng)少有的一體式轉子單葉片浮式海上風(fēng)機研發(fā)企業(yè)。
據TouchWind公司消息，該公司將與三井株式會(huì )社共同研發(fā)單葉片浮式海上風(fēng)機，隨著(zhù)新資金注入，將有機會(huì )擴大一體式轉子單葉片浮式海上風(fēng)機的現場(chǎng)測試規模，同時(shí)對潛在的尾流效應進(jìn)行研究。
根據公開(kāi)資料，TouchWind公司研發(fā)的一體式單葉片浮式海上風(fēng)機僅有一片風(fēng)機葉片，以輕微向上的角度安裝在桅桿上，在風(fēng)速較低時(shí)，桅桿處于傾斜狀態(tài)，且有一個(gè)浮標為其保持平衡，隨著(zhù)風(fēng)速增加，單葉片能夠直立起來(lái)開(kāi)始旋轉發(fā)電，浮標可用作壓艙物確保葉片不被大風(fēng)吹走。
TouchWind公司公布的運行數據顯示，目前，市場(chǎng)上主流的風(fēng)電機組通常有3片葉片，風(fēng)機零部件組成相對復雜，出現故障的概率相對更高，并且在風(fēng)速超過(guò)25米/秒后就可能停止運行，而這款單葉片風(fēng)機為一體式設計，安裝簡(jiǎn)潔方便，還能自動(dòng)調整自身位置，可適應的最高風(fēng)速能夠達到70米/秒以上，尤其適合深海海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)。
三井株式會(huì )社風(fēng)力發(fā)電項目部總經(jīng)理杉山雅幸表示：“這一獨特設計能夠保證風(fēng)機在強風(fēng)下高效運轉，在降低風(fēng)機重量的同時(shí)，還能有效提高發(fā)電效率。雙方合作將有機會(huì )帶來(lái)高效和有競爭力的浮式海上風(fēng)電項目。”
非傳統樣式層出不窮
除了具備潛在的發(fā)電優(yōu)勢，Touchwind公司創(chuàng )始人兼首席執行官萊克斯·科力普還表示，與傳統風(fēng)機相比，由于葉片以及零部件用量更少，同等條件下單葉片風(fēng)機成本可降低30%左右。
據萊克斯·科力普介紹，目前，該公司已經(jīng)在荷蘭水域內安裝了一個(gè)直徑為6米的單葉片風(fēng)機，計劃近期開(kāi)始現場(chǎng)測試，隨后將進(jìn)一步擴大測試范圍，還將與合作伙伴共同探索海上項目安裝和維護情況，推動(dòng)該產(chǎn)品盡快投入市場(chǎng)。
實(shí)際上，單葉片風(fēng)機的研發(fā)只是風(fēng)電行業(yè)內機型創(chuàng )新的一個(gè)代表，過(guò)去數年間，除了葉片數量有創(chuàng )新設計外，還出現了“雙頭”風(fēng)機、“疊式”風(fēng)機等顛覆性風(fēng)機樣式。早在2016年，歐洲風(fēng)電設備商維斯塔斯就曾推出過(guò)安裝四個(gè)風(fēng)輪的風(fēng)機設計，該設計包含12只葉片，據稱(chēng)能大幅提高風(fēng)能利用率。
創(chuàng )新研發(fā)進(jìn)度更為顯著(zhù)的還有雙葉片風(fēng)機。歐洲風(fēng)機研發(fā)企業(yè)Seawind公司在過(guò)去數年推出了多款雙葉片風(fēng)機機型，目前已分別在歐洲陸上和海上開(kāi)啟了現場(chǎng)試驗。根據Seawind公司計劃，該公司將在2024年試驗功率為6.2兆瓦的浮式海上風(fēng)機，如果順利推進(jìn)，一年后該款機型就能夠得到設計認證，隨后可推向市場(chǎng)。
有望緩解產(chǎn)業(yè)鏈瓶頸
在業(yè)界看來(lái)，風(fēng)機樣式推陳出新提速且獲得諸多關(guān)注，除了提高風(fēng)能利用效率的訴求外，更體現出風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈對供應瓶頸的“焦慮”。
TouchWind公司指出，傳統海上風(fēng)機安裝成本相對較高，其中，風(fēng)機支撐結構、安裝和基礎施工成本占到海上風(fēng)電成本的37%左右，相對簡(jiǎn)易的單葉片風(fēng)機有利于降低這一環(huán)節的開(kāi)支。據悉，該公司還將利用3D打印技術(shù)、以環(huán)保型材料生產(chǎn)風(fēng)機所用的錨，提升海上風(fēng)機的環(huán)保性能。
Seawind公司首席執行官迪米特里奧斯·穆杜里則表示，過(guò)去幾年，全球風(fēng)電機組單機容量快速增長(cháng)，從2021年的9-12兆瓦增長(cháng)到如今的18兆瓦以上，但風(fēng)機葉片也是當前風(fēng)電行業(yè)供應鏈瓶頸最為明顯的環(huán)節之一。
“一直以來(lái)，風(fēng)電行業(yè)都飽受原材料成本高昂、大宗商品價(jià)格波動(dòng)帶來(lái)的巨大困擾。業(yè)界普遍希望能夠研發(fā)出替代方案，更加關(guān)注非稀土材料的使用，找到高成本海上風(fēng)電安裝船的替代方案 ，還希望風(fēng)機制造成本能變得更低，從而推動(dòng)風(fēng)電價(jià)格變得更低。”迪米特里奧斯·穆杜里表示。
