日本建成浮式海上风电系统的驳船式浮体

环境能源 2018年06月15日

日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)与日立造船共同制造了新一代浮体式海上风力发电系统的驳船式浮体。该驳船式浮体的特点是,与普通的半潜式浮体相比体积小、重量轻,沉入水中的结构体深度(吃水)较浅,能设置在水深约50m的浅海区。

日本建成浮式海上风电系统的驳船式浮体

图1:此次建成的新一代浮体式海上风力发电系统的驳船式浮体

根据支撑风车的底座构造类型,海上风力发电可分为两大类,分别是底座设置于海底的“固定式”和底座浮在海面上的“浮体式”。通常认为,如果水深超过50m则浮体式经济性更高。NEDO在日本海域离岸距离30km、水深200m的范围内调查了能设置海上风力发电系统的海域面积,得出的结论是适合设置浮体式发电系统的海域面积为77,442km2,约为适合固定式海域面积(14,745km2)的5倍。因此,要想加速推进海上风力发电,不仅要设置固定式海上风力发电系统,能在更广阔的海域设置的浮体式海上风力发电系统也不可或缺。

近年来,世界各地都启动了2MW~7MW级别浮体式海上风力发电的实证研究,推进了技术验证,但要想扩大普及范围,必须开发可进一步降低发电成本的先进技术,与固定式海上风力发电的成本进行竞争。

为此,NEDO推进了开发驳船式浮体的实证业务,驳船式浮体能设置在对浮体式海上风力发电来说相对较浅的约50m水深处,而且与普通的半潜式浮体相比体积小、重量轻。此次在日立造船堺工厂建造完成的钢制驳船式浮体将被运至福冈县北九州港,计划在那里安装风车后,在北九州市海域的响滩进行停泊和电缆连接,然后开始实证运转。

实证海域和新一代浮体式海上风力发电系统的特点

【1】实证海域

实证海域距离福冈县北九州市白岛海域的北九州港响滩地区约15公里远。计划在2018年夏季前后设置实证机组,同年秋季前后开始实证运转。

日本建成浮式海上风电系统的驳船式浮体

图2:预定设置实证机组的海域地图

【2】新一代浮体式海上风力发电系统的特点

该系统在钢制驳船式浮体结构体上安装了3MW的双叶片逆风型风车,利用由无档锚链和大抓力锚组成的合计9个系泊系统进行系泊,在恶劣的气象和海象条件下也能确保系统的安全性。

日本建成浮式海上风电系统的驳船式浮体

图3:实证系统的示意图(图片由日立造船提供)

表:驳船式浮体结构体的规格

1.名称

驳船式浮体结构体

2.船名

Hibiki

3.规格

形状长51m×宽51m×高10m
  (包括周边铁板的6m宽度在内)
吃水深度 约7.5m
材质 钢制
重量3,100吨(不包括风车和压舱物)

4.制造

日立造船堺工厂

参考文献:
次世代浮体式洋上風力発電システムのバージ型浮体が完成[网址]

文 客观日本编辑部

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