海上風電場繼續(xù)向更深的水域進軍,遠離海岸,渦輪機現(xiàn)在可以達到270多米高,葉片長120米。設計師和原始設備制造商正在將效率提升到新的水平,以控制新一代自升式WTIV的OPEX。
丹麥船舶設計公司Knud E. Hansen為其Atlas A級WTIV選擇了專業(yè)化,這是其大規(guī)模C級設計的較小衍生產品。這艘較小的船只將在預安裝的基礎上組裝渦輪機。預計不斷擴大的行業(yè)足跡可以支持這種更專業(yè)的船只。
總部位于德克薩斯州的Bleutec Industries進一步將任務委托給打樁安裝船和服務運營船 - 這將提供住宿,否則會增加WTIV的有效載荷。該公司的WTIV-Light專注于安裝高達22MW的渦輪機。
相比之下,丹麥安裝公司Cadeler正在通過更大的船只創(chuàng)造規(guī)模經(jīng)濟,這將減少到安裝地點的過境。目前正在建設中的兩臺X級和兩臺F級WTIV將能夠運輸和安裝七臺完整的15MW渦輪機組或五套20 + MW渦輪機。
為了減輕重量,從而減輕推進和頂升所需的功率,Cadeler船舶將采用MAN Energy Solutions的中高速混合發(fā)動機概念,優(yōu)化功率/重量比,最大限度地減少機艙和漏斗占地面積,并實現(xiàn)約200噸的總重量,顯著減少。該組合包括其中速32 / 44CR發(fā)動機的無框版本。
WTIV具有明顯不同的操作模式(裝載,航行,DP,頂升和安裝),Kongsberg Maritime的海上銷售,全球銷售和營銷Halvor Økland表示,集成系統(tǒng),包括絞車,電氣系統(tǒng)和橋上的控制系統(tǒng),可節(jié)省空間并減輕重量。
他說:“WTIV需要為每個安裝順序提升船舶的全部重量,因此優(yōu)化重量并平衡其前后至關重要,同時確保DP,航行和機動能力保持在最高標準。
Kongsberg Maritime正在向四艘Cadeler船舶,Dominion Energy的Charybdis和Maersk Supply Service的Maersk Sturgeon提供電氣套件。
Kongsberg Maritime的集成控制和電氣系統(tǒng)提供來自消費者和電力生產商的綜合數(shù)據(jù),包括來自DP控制的前饋信號,以降低油耗。對于馬士基鱘魚,Kongsberg Maritime還交付了其EcoAdvisor系統(tǒng),該系統(tǒng)使用該數(shù)據(jù)和機器學習為運營人員提供實時優(yōu)化建議。
Cadeler和Bleutec船舶將配備儲能系統(tǒng),設計師Knud E. Hansen為目前正在建造的Van Oord's Boreas的行業(yè)傳統(tǒng)柴油電力系統(tǒng)設計增加了混合動力。
四個126米長的支腿將使這艘175米長的船能夠在高達70米的深度工作,Knud E. Hansen設計的船包括從頂升系統(tǒng)和5,000kWh電池組的能量回收。
Subsea 7聲稱,與其新造船Seaway Ventus的類似船只相比,排放量減少了20%?;旌螱ustoMSC NG-14000XL-G設計包括能量回收,廢熱回收和岸電能力。
隨著運輸?shù)礁畹乃?,可能會出現(xiàn)更不利的條件,ABB的能力海上飛行員控制系統(tǒng)優(yōu)化了所有操作模式,包括機動,運輸和位置保持,使用船舶,推進器和環(huán)境力的模型來估計和預測船舶的狀態(tài)和所需的推力。將其與ABB Ability海洋咨詢系統(tǒng)OCTOPUS相結合,可以優(yōu)化船舶安全性和可用性,同時由岸邊專家進行更廣泛的分析。
這兩個系統(tǒng)可以顯著提高運營效率并降低燃料消耗,ABB Marine&Ports海上風電船負責船型負責人Jostein Thue說。
“對于WTIV來說,這意味著從精確的位置保持到以前由自動駕駛儀處理的正常航行機動的所有事情都是在同一系統(tǒng)中完成的,使用相同的控制,”Thue說。“ABB Ability船舶飛行員控制支持操作的一致性,減少不同操作員技能水平對復雜操作的影響。這將通過提高運營時間效率和提高能源效率來衡量。
運營效率的一個關鍵部分是找到一種推進器組合,這些推進器在運輸和動態(tài)定位中實現(xiàn)高性能,并結合重量輕。瓦錫蘭正在向Eneti的尼斯湖水怪和Siren WTIV提供這樣的包裝,每套七臺。
推進器解決方案包括 8° 傾斜的可伸縮推進器,可在有限的功率下實現(xiàn)高推力。傳動軸傾斜減少了推進器尾流和平底船體之間的干擾,將系柱拉力增加了20%,并降低了油耗。瓦錫蘭可以通過具有全電動伸縮和轉向系統(tǒng)的可伸縮推進器進一步減少船舶對環(huán)境的影響。瓦錫蘭的參考還包括為中國長江三峽集團公司建造的兩艘WTIV提供推進器。
目前有11艘現(xiàn)役或正在建造的WTIV能夠在70米的水中工作,加上Jan De Nul最新的風力渦輪機安裝船Voltaire,它的支腿高130米,可以在高達80米的無與倫比的水深下工作。
然而,Intelatus Global Partners研究總監(jiān)Philip Lewis表示:“除了水深之外,還有許多因素需要考慮,包括船東投資新船的意愿,考慮到渦輪機尺寸和基礎的技術變化速度以及他們在升級之前收回投資的能力。
劉易斯說,新一代WTIV將有助于滿足歐洲/臺灣核心市場、新歐洲市場(地中海和波羅的海)、韓國、日本、美國和澳大利亞不斷增長的需求。這些市場的需求將在本世紀中期之后強勁增長。
即便如此,水深最終將限制固定渦輪機的向外行進,隨之而來的是自升式WTIV。