2023.01.06 - 國際趨勢

2022 年大型化及垂直軸離岸風機總回顧 By 陳妍伶

圖片來源:SeaTwirl 官網

風力發電技術向來是產業的熱門話題,並屢次成為頭條新聞,2022 年自然也不例外。由於近期獲配的開發區、將進行的選商、國家新增的能源戰略、簡化申請許可的計畫,加上新市場希望在相對短的時間內,完成大量離岸風機安裝的需求,都使「風機標準化」的呼聲越趨強烈。

儘管如此,2030 年後的離岸風場專案不僅規模更大,也將與能源島及大型綠氫產製專案結合,使風機創新現有平台及提升容量,並非目前的第一要務。

即使創新能加快進入下一代風機技術的腳步,各國為達 2030 及 2050 年的離岸風電目標,以實現 2050 淨零排放,產業必須在「離岸風電技術標準化的程度以增加容量」和「升級平台以漸進的速度獲得更高的產量」之間找到平衡點。

2022 年,開發商在世界各地提出風場開發計畫,區域遍及歐盟成員國海岸、美國及新市場如巴西;這些計畫中,有為數不少的風場指定使用 15 MW 風機。

15 MW 原型風機去年多次登上新聞頭條,但在同一年,發電量比它更大的風機模型也推出,甚至出現創新的風電新科技解決方案,以及垂直軸風機(Vertical Axis Wind Turbine,VAWTs)的新發現。

Vestas V236-15.0 MW

2022 年 12 月底,安裝於丹麥西日德蘭半島(Western Jutland)Østerild測試中心的 Vestas V236-15.0 MW 原型風機發出第一度電。總高度達 280 公尺的原型風機每年可發出 80 百萬度電力,轉子直徑 236 公尺及葉片長度 115.5 公尺,掃掠面積超過 43,000 平方公尺。一座 V236-15.0 MW 風機可為超過 2 萬家戶供應充足的潔淨電力。

2024 年,這座風機將於丹麥外海的腓特烈港(Frederikshavn)離岸風場首度登場。在美國、德國、蘇格蘭、波蘭等 5 個市場也將能看到它出現,並有累積裝置容量超過 8 GW的佳績。

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延伸閱讀:Vestas 15MW風機原型機發出首度電力

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西門子歌美颯 SG 14-236 DD

在 2022 年 12 月的最後幾天,SG 14-236 DD 離岸風機的 115 公尺葉片離開奧爾堡(Aalborg)的工廠,運往 Østerild 以安裝於原型風機上。

以西門子歌美颯現有的 SG 14-222 DD 風機模型為基礎,這座原型風機配備直徑 236 公尺轉子,掃掠面積為 43,500 平方公尺,容量將達到 15 MW。原型機的測試即將完成,模型則預計在 2024 年上市。

截至目前,SG 14-236 DD風機已獲選為英國外海的Norfolk Vanguard 及 Boreas 離岸風場,和波蘭波羅地海 MFW Bałtyk II、MFW Bałtyk III 離岸風場之首選供應商。

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延伸閱讀:西門子歌美颯14 MW原型機 日發電量破紀錄

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GE Haliade-X 14.7 MW-220

GE 再生能源近期宣布其 Haliade-X 離岸風機已獲得 DNV 之完整型號證書,運行功率高達 14.7 MW,使其成為擁有完整型號證書的最大尺寸風機。

Haliade-X 14.7 MW-220 的原型機安裝於荷蘭鹿特丹港的 Maasvlakte,並自 2019 年起於此進行一連串測試和驗證。

一座 GE Haliade-X 14.7 MW-220 離岸風機每年可發電高達 7 千 6 百萬度,提供足夠的清潔能源為 2 萬個歐洲家庭供電,並可減少達 53,000 公噸的二氧化碳排放。

Dogger Bank C 離岸風場預計配置 87 座獲得認證的 14 MW 風機,總裝置容量 3.6 GW 的 Dogger Bank 風場分三階段進行,而 GE 也為第一階段風場提供風機。

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延伸閱讀:世界最大14MW離岸風機原型試轉

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三峽集團/金風科技 GWH252-16MW

2022 年 11 月,中國三峽集團公司(China Three Gorges Corporation,CTG)和金風科技(Goldwind Technology)推出了雙方共同開發的首座 16 MW 離岸風機機艙。

CTG 表示,該機艙模型之單機容量及 252 公尺長的轉子直徑為全球最大,掃掠面積約 5 萬平方公尺,單機每轉可發出 34.2 度電力。依多年度的平均發電設計值計算,單座風機每年可產生 6 千 6 百萬度以上的清潔電力。

明陽智慧能源 MySE 16-260

明陽智慧能源(Mingyang Smart Energy)早在 2021 年 8 月就推出 MySE 16.0-242,當時稱其為世界最大的混合動力驅動風機,銘牌容量為 16 MW。

2022年12月,明陽宣布完成 MySE 16-260 離岸風機的第一片葉片生產,但並未揭露新葉片長度,只稱此為當時全球最大的抗颱葉片。

自 2021 年 8 月推出以來,明陽未曾提出 16 MW 風機的升級版本,但該公司確實升級了其 14 MW 機型,該款風機轉子直徑從 242 公尺擴大到 260 公尺。

據明陽表示,MySE 16-260 離岸風機轉子直徑為 260 公尺,掃掠面積為 53,902 平方公尺,每年可產生 6 千 7 百萬度的電力。

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延伸閱讀:大尺寸風機超速演化賽

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圖片來源:VISUAL CAPITALIST

 

Wind Catching Systems

Wind Catching Systems 的技術在 2021 年夏季首次推出,並於 2022 年 10 月獲得挪威政府企業 Enova 的 200 萬歐元補助,用於計劃今年在挪威西海岸的 Mehuken 風電場安裝的前導項目。 

這筆補助將支持離岸風機的設計、建造和測試,該公司計劃將其安裝在多組浮動式風機的 Windcatcher 結構上。預估 1 座 Wind Catching 裝置的年產量,相當於 5 座傳統的 15 MW 離岸風機。

在這筆補助撥款前,總部位於美國的汽車製造公司通用汽車(General Motors,GM)宣布決定投資 Wind Catching Systems 高達 1,000 萬美元。

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延伸閱讀:多渦輪浮動式平台問世,成本有望與固定式風機齊平

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SeaTwirl VAWT

瑞典浮動式垂直軸風機(VAWTs)技術開發商 SeaTwirl,多年來不斷倡導使用 VAWT 的優勢;該公司最近發布一份白皮書表示,將 VAWT 佈放得更近,可以「顯著」提升離岸風場的功率。

2022 年稍早,該公司獲得了挪威離岸風場的許可,得以於 Lauplandsholmen 東北部的博肯峽灣(Boknafjorden)安裝 1 MW 的 S2x 垂直軸風機,以及相關錨錠和輸電電纜。

2022 年9月,SeaTwirl 更與東京大學合作,企圖將 SeaTwirl 的浮動技術應用到日本的海域環境中。

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延伸閱讀:

瑞典商將以「垂直軸風機」翻轉離岸風電概念

全球四大風機供應商推出之最大型離岸風機統整

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新聞來源:offshoreWIND.biz

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