- 巨型風機正在顛覆風電行業！
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2021/3/8
在荷蘭鹿特丹港口，一臺巨大的風力發電機正在工作。其直徑比兩個橄欖球場還要大，后續建設的風機將比西歐大陸上的任何建筑物都要高。
荷蘭的巨型風機裝有記錄風速、發電量和部件應力的傳感器，這來自于通用電氣公司GE設計的一系列新型巨型海上風力發電機的測試模型。當這些風力發電機組成陣列時，就可以為城市提供電力，以替代燃煤或天然氣發電廠。
GE公司尚未在海中建設此類風機，作為剛剛進入海上風電業務的新兵，GE面臨著如何快速有效地擴大生產規模，以建造和安裝數百臺風電機組的問題。
這些巨型風電機組已經在業內引起了轟動。來自某全球領先的風電場開發商的一位高層稱其“比當今最新技術更具創新性”。而一位分析師表示，該風機的規模及其部署已經“震動了整個行業”。
新一代的風力發電機
通用電氣公司的新型海上風力風電機組“Haliade-X”的原型機是有史以來最大的風機。GE風機的發電能力在十年前幾乎是不可想象的。一臺風機就能輸出13MW的電力，足以照亮一個大約12000戶人家的小鎮。GE稱，這種風電機組的推力相當于一架波音747的四個發動機。該風機將在近海部署，海上的部署空間比陸地上更大，可以利用更多的風力。
大型風機的競賽比許多業內人士預想的要快，GE公司的Haliade-X的發電量幾乎是1991年在丹麥附近安裝的第一批海上機器的30倍。業內高管表示，未來幾年，客戶可能會需要更大的機器。另一方面，風機的尺寸已經接近極限，更大的尺寸不再具有經濟意義，正如空客A380達到商用客機頂峰一樣。
“我們也將打造一個平臺，只是我們還不知道它在哪里”，Morten Pilgaard Rasmussen說。他是海上風機的領先制造商——西門子Gamesa可再生能源公司，海上風電部門的首席技術官。雖然海上風機目前只占整個風電行業發電量的5%左右，但這部分業務獨具特色，預計未來幾年的增長速度將超過陸地風電。
近海風電技術在過去30年里在北歐站穩腳跟，現在正向美國東海岸以及包括中國和韓國在內的亞洲蔓延。這些耗資數十億美元的大項目在海上興建，吸引了大型投資者，包括英國石油公司和荷蘭皇家殼牌公司，它們希望快速提升自己的綠色能源產品。國際能源署估計，過去十年，海上風電的資本投資增加了兩倍多，達到260億美元。
2002年，GE公司收購了安然公司的陸上風電機組業務，開始在風電領域取得進展。大約四年前，當其高管決定嘗試進入海上行業時，GE是海上風電行業的邊緣力量。他們發現這個不斷增長的市場，而且只有幾個的西方競爭對手。
不過，GE的決策者認為，要想在更具挑戰性的海洋風電市場上占據先機，就必須大膽行動起來。為了在西門子Gamesa和丹麥風電機組制造商Vestas公司等主要對手的競爭中取得領先優勢，GE通過2015年收購的法國阿爾斯通公司動力業務，著手將現有的產品規模擴大一倍以上。
與小型風機相比，大型風機能產生更多的電力，從而獲得更多的電能。因為大型風機能為更多的發電機提供動能，有助于降低風電場的建設和維護成本。這些優勢使得開發商選擇大型風機，并幫助他們拿下了許多國家的項目。雖然項目競標的形式各不相同，但核心都是低價電力。“開發商一直在尋找能夠拿下項目的風機”，曾主管GE風機設計和生產的Vincent Schellings說，“風機尺寸就顯得特別關鍵”。
早期的客戶中有一家名為Orsted的丹麥公司，它是世界上最大的海上風電開發商，已初步同意為新澤西州大西洋城附近的“海洋風”項目購買約90臺Haliade-X風機。“我認為他們推出那臺機器時，讓所有人都感到驚訝”，Orsted公司北美海上業務的首席執行官大衛-哈迪說。作為買家，Orsted希望“建立這個新平臺，并為GE創造一些銷量”，以促進競爭和創新，哈迪說。分析師表示，GE風電機組的銷售情況比其競爭對手的預期要好。
12月1日，GE達成了另一項初步協議，為馬薩諸塞州附近的大型風電場Vineyard Wind提供風電機組，它還與英國附近的Dogger Bank達成協議，提供276臺風電機組。
總有一天，風機將達到其極限尺寸，但“目前還沒有達到”，西門子Gamesa可再生能源公司的Morten Pilgaard Rasmussen說。據市場研究公司Wood Mackenzie的首席風電分析師Shashi Barla估計，這些交易以及附帶的維護合同可能會增加到130億美元。
GE風機掀起的浪潮推動西門子Gamesa推出一系列競爭產品。不久前，Vestas公司還穩坐行業龍頭，他們預計也將很快推出新產品。“我們沒有把握住先機，必須扭轉這一局面。” Vestas首席執行官亨里克-安德森說。
Schellings說：為了實現其策略，GE幾乎是“從頭開始”。GE可再生能源的業務部門花費了大約4億美元用于設計、雇傭工程師和重新改造法國圣納澤爾和瑟堡的工廠。
大型風機葉片尺寸世界第一，且不會因為自身重量導致葉片彎曲，為了滿足這些技術需求，GE聘請了丹麥LM風電公司的設計師，該公司在2016年以17億美元被GE收購，他們使用碳纖維和玻璃纖維符合材料生產葉片，既輕巧又堅固靈活。
GE公司仍須研究提高生產效率，以便在法國、英國和美國的工廠擴大產能。GE公司的海上風電業績幾乎為零，它還需要證明其開發的運行海上風電的能力。“GE必須向投資者證明很多東西，他們才會采購其設備”，Barla說。
對于GE的主要競爭對手西門子Gamesa來說，推出更大的機器更容易，成本也更低，該公司已經在丹麥日德蘭半島的Brande海上綜合體建造了一臺更大的原型機，新的原型機只是對原有產品進行尺寸放大，并沒有偏離十年前的模板。該公司的首席技術官Rasmussen說：“機器的基本原理和工作方式保持不變，我們的起點比GE更高”。
海上風電領域還有很多競爭的空間，GE公司離岸業務的首席執行官John Lavelle說，市場前景“在逐年改善”。
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