การแข่งขันเพื่อเปิดตัวกังหันลม 'ซุปเปอร์ไซส์' กำลังเริ่มขึ้น

ในอนาคตอันใกล้นี้ น้ำที่อยู่ห่างจากไร่องุ่นของมาร์ธา 15 ไมล์ จะเป็นแหล่งรวมพลังงานที่สำคัญในอนาคตของอเมริกา นั่นคือ Vineyard Wind 800 ขนาด 1 เมกะวัตต์ ซึ่งเป็นโครงการที่ได้รับการขนานนามว่าเป็น “ฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่งขนาดเชิงพาณิชย์แห่งแรกของประเทศ ”

Vineyard Wind 1 เริ่มก่อสร้างเมื่อปีที่แล้ว และโรงงานจะใช้กังหัน Haliade-X ของ GE Renewable Energy 13 เมกะวัตต์ ด้วยความสูงสูงสุด 260 เมตร (853 ฟุต) ใบพัดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 220 เมตร และใบมีด 107 เมตร Haliade-X เป็นส่วนหนึ่งของกังหันรุ่นใหม่ที่คาดว่าจะติดตั้งในปีต่อๆ ไป

นอกจาก GEบริษัทอื่นกำลังดำเนินการร่างกฎหมายกังหันขนาดใหญ่ ในเดือนสิงหาคม 2021 MingYang Smart Energy ของจีน เปิดเผยรายละเอียดของการออกแบบสูง 264 เมตร ที่จะใช้ใบมีดยาว 118 เมตร

ที่อื่น บริษัท Vestas ของเดนมาร์กกำลังทำงานเกี่ยวกับกังหันขนาด 15 เมกะวัตต์ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางใบพัด 236 เมตรและใบมีด 115.5 เมตรในขณะที่ พลังงานทดแทนของ Siemens Gamesa กำลังพัฒนากังหันที่มีใบพัด 108 เมตรและมีเส้นผ่านศูนย์กลางใบพัด 222 เมตร

สาเหตุของการเพิ่มขนาดเหล่านี้ชัดเจน เมื่อพูดถึงความสูง กระทรวงพลังงานสหรัฐกล่าวว่าหอคอยของกังหัน “กำลังสูงขึ้นเพื่อรับพลังงานมากขึ้น เนื่องจากโดยทั่วไปลมจะเพิ่มขึ้นเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น”

เส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์ที่ใหญ่กว่านั้นไม่ได้มีไว้สำหรับการแสดงเท่านั้น โดย DOE ระบุว่า "ช่วยให้กังหันลมสามารถกวาดพื้นที่ได้มากขึ้น ดักจับลมได้มากขึ้น และผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น"

มันเหมือนกันมากกับใบมีด DOE กล่าวว่าใบมีดที่ยาวขึ้นสามารถ "จับลมที่มีอยู่ได้มากกว่าใบมีดที่สั้นกว่า แม้จะอยู่ในพื้นที่ที่มีลมค่อนข้างน้อย"

การมีกังหันขนาดใหญ่เข้าสู่ตลาดเป็นเรื่องที่ดีและดี แต่ขนาดที่แท้จริงของพวกมันอาจก่อให้เกิดความท้าทายระยะกลางถึงระยะยาวหลายประการสำหรับภาคส่วนนี้ ทำให้เกิดจุดที่อาจทำให้ปวดหัวได้

เรียบร้อย

รับติดตั้ง. ในเดือนกุมภาพันธ์, งานวิจัยจาก Rystad Energy เน้นย้ำในประเด็นที่เป็นไปได้บางประการที่เกี่ยวข้องกับเรือที่ใช้ในการติดตั้งกังหันลมนอกชายฝั่งในทะเล

หากไม่นับจีน กังหันลมได้เห็นสิ่งที่เรียกว่า "การเติบโตอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยเพิ่มขึ้นจากค่าเฉลี่ย 3 เมกะวัตต์ (MW) ในปี 2010 เป็น 6.5 เมกะวัตต์ในปัจจุบัน"

มันอธิบายว่าการเปลี่ยนแปลงนี้มีแนวโน้มที่จะคงอยู่ต่อไป “กังหันที่มีขนาดใหญ่กว่า 8 เมกะวัตต์คิดเป็น 3% ของการติดตั้งทั่วโลกระหว่างปี 2010 ถึง 2021 แต่คาดว่าเปอร์เซ็นต์ดังกล่าวจะเพิ่มขึ้นเป็น 53% ภายในปี 2030”

ข้อมูลข้างต้นเกี่ยวข้องกับกังหันลมนอกชายฝั่งเท่านั้น จากการวิจัยด้านพลังงานและบริษัทข่าวกรองธุรกิจ ความต้องการเรือที่สามารถติดตั้งกังหันนอกชายฝั่งขนาดใหญ่ขึ้นได้ถูกกำหนดให้แซงหน้าอุปทานภายในปี 2024

ผู้ปฏิบัติงานกล่าวว่า "จะต้องลงทุนในเรือใหม่หรืออัพเกรดเรือที่มีอยู่เพื่อติดตั้งกังหันขนาดใหญ่ที่คาดว่าจะกลายเป็นบรรทัดฐานภายในสิ้นทศวรรษนี้ มิฉะนั้นความเร็วของการติดตั้งลมนอกชายฝั่งอาจชะลอตัวลง"

Martin Lysne นักวิเคราะห์อาวุโสด้านแท่นขุดเจาะและเรือของ Rystad Energy กล่าวว่า "เมื่อกังหันมีขนาดเล็กลง การติดตั้งสามารถทำได้โดยกองเรือลมนอกชายฝั่งรุ่นแรกหรือแปลงแม่แรงจากอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ เวลา.

ด้วยผู้ประกอบการยังคงชื่นชอบกังหันขนาดใหญ่กว่าอย่างต่อเนื่อง Lysne กล่าวว่า "เรือรุ่นใหม่ที่สร้างขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์เฉพาะ" จะมีความจำเป็นเพื่อตอบสนองความต้องการ

เรือพิเศษเหล่านี้ไม่ได้ราคาถูก บริษัทสหรัฐ Dominion Energyตัวอย่างเช่น กำลังมุ่งหน้าไปยังกลุ่มบริษัทเพื่อสร้าง Charybdis ขนาด 472 ฟุต ซึ่งจะมีราคาประมาณ 500 ล้านดอลลาร์ และสามารถติดตั้งกังหันปัจจุบันและกังหันรุ่นต่อไปที่มีขนาด 12 เมกะวัตต์ขึ้นไปได้ ในอนาคตจะต้องมีเรือจำนวนมากเช่น Charybdis เมื่อกังหันเติบโตขึ้น

จากการวิเคราะห์ของ Rystad Energy กล่าวว่า "จากกองเรือที่สร้างขึ้นตามวัตถุประสงค์ที่มีอยู่ในปัจจุบัน มีเพียงไม่กี่หน่วยเท่านั้นที่สามารถติดตั้งกังหันขนาด 10 MW+ ได้ และขณะนี้ไม่มีใครสามารถติดตั้งกังหันขนาด 14 MW+ ได้ในขณะนี้" “สิ่งนี้จะเปลี่ยนไปในปี 2025 เมื่อมีการสร้างเรือใหม่และเรือที่มีอยู่จะได้รับการอัพเกรดเครน” 

พอร์ต

เรือที่ขนส่งและติดตั้งกังหันจะมีความสำคัญในปีต่อ ๆ ไป แต่ท่าเรือที่พวกเขาเทียบท่าเป็นอีกพื้นที่หนึ่งที่จำเป็นต้องมีการลงทุนและการอัพเกรดเพื่อรองรับการเติบโตของพลังงานลม

ในความคิดเห็นที่ส่งไปยัง CNBC ทางอีเมล Lysne ของ Rystad Energy อธิบายว่าโครงสร้างพื้นฐานของท่าเรือนั้น “สำคัญมาก” จากมุมมองของเรือ

คราวหน้าจะเห็นว่าต้องใช้เงินเป็นจำนวนมาก เมื่อเดือนพฤษภาคมที่ผ่านมา รายงานจากหน่วยงานอุตสาหกรรม WindEurope กล่าวว่าท่าเรือของยุโรป จะต้องลงทุน 6.5 พันล้านยูโร (ประมาณ 7.07 พันล้านดอลลาร์) ภายในปี 2030 เพื่อ "รองรับการขยายตัวของลมนอกชายฝั่ง"

รายงานกล่าวถึงความเป็นจริงใหม่ของกังหันที่ใหญ่กว่าและผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นกับท่าเรือและโครงสร้างพื้นฐาน “จำเป็นต้องมีการอัพเกรดหรือสิ่งอำนวยความสะดวกใหม่ทั้งหมดเพื่อรองรับกังหันขนาดใหญ่และตลาดที่ใหญ่ขึ้น” กล่าว

WindEurope กล่าวว่าท่าเรือจะต้อง "ขยายที่ดิน เสริมกำลังท่าเรือ ปรับปรุงท่าเรือน้ำลึก และดำเนินงานโยธาอื่นๆ"

เมื่อไม่นานมานี้ รายงานจากสภาพลังงานลมโลกยังเน้นย้ำถึงความสำคัญของท่าเรืออีกด้วย

“ในขณะที่โครงการกังหันลมนอกชายฝั่งขยายตัวและโครงการกังหันลมลอยน้ำในเชิงพาณิชย์มีเพิ่มมากขึ้น การอัพเกรดท่าเรือจะมีความสำคัญต่อความสำเร็จในอนาคตของอุตสาหกรรมนี้” กล่าว

องค์กรที่ตั้งอยู่ในบรัสเซลส์กล่าวว่าขนาดของกังหัน "เพิ่มขึ้นอย่างมาก" ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา โดยสังเกตว่ามีกังหันขนาด 15 เมกะวัตต์ออกสู่ตลาด

“ขณะนี้ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่ากังหันที่มีพิกัด 17 เมกะวัตต์จะเป็นเรื่องปกติภายในปี 2035” กล่าวก่อนที่จะเสริมว่าโครงการที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ลมนอกชายฝั่งที่ลอยอยู่นั้นกำลังได้รับการพัฒนา “ในปริมาณมาก”

“โครงการลอยน้ำ” เหล่านี้ต้องการ “การจัดเก็บและประกอบท่าเทียบเรือที่สำคัญ ซึ่งจำเป็นต้องมีสิ่งอำนวยความสะดวกที่กว้างขวางมากขึ้น การเชื่อมโยงการขนส่งทางบกบนบกภายในบริเวณท่าเรือและท่าเรือน้ำลึก”

“รัฐบาลหลายแห่งระบุว่าการอัพเกรดท่าเรือมีความสำคัญต่อความก้าวหน้าของลมนอกชายฝั่ง จากไต้หวันไปยังรัฐนิวยอร์ก”

Lysne แห่งบริษัท Rystad Energy บอกกับ CNBC เกี่ยวกับท่าเรือว่าสหรัฐฯ ซึ่งปัจจุบันตลาดลมนอกชายฝั่งมีขนาดเล็ก จะ “ต้องทำงานมากขึ้นเนื่องจากไม่มีโครงสร้างพื้นฐานแบบเดียวกับยุโรป”

การเปลี่ยนแปลงที่ด้านหน้าดูเหมือนจะเตรียมพร้อม เมื่อต้นเดือนมีนาคมที่ผ่านมา BP และ Equinor — สองธุรกิจที่รู้จักกันดีในฐานะผู้ผลิตน้ำมันและก๊าซ — ลงนามในข้อตกลง เพื่อเปลี่ยนท่าเทียบเรือเซาท์บรู๊คลินเป็นท่าเรือลมนอกชายฝั่ง

ในการประกาศ Equinor กล่าวว่าท่าเรือจะกลายเป็น "สถานที่จัดแสดงที่ทันสมัยสำหรับโครงการ Empire Wind และ Beacon Wind ของ Equinor และ bp" เว็บไซต์ดังกล่าวอ้างว่าจะเป็น "จุดหมายปลายทางสำหรับโครงการกังหันลมนอกชายฝั่งในอนาคตในภูมิภาคนี้" การลงทุนในการอัพเกรดโครงสร้างพื้นฐานคาดว่าจะมีมูลค่า 200 ถึง 250 ล้านดอลลาร์

ถนนข้างหน้า

ข้อมูลทั้งหมดข้างต้นบ่งบอกถึงความสำคัญของโครงสร้างพื้นฐานและลอจิสติกส์ Shashi Barla ซึ่งเป็นหัวหน้าฝ่ายซัพพลายเชนและเทคโนโลยีพลังงานลมระดับโลกที่ Wood Mackenzie กล่าวกับ CNBC ว่าในขณะที่บริษัทต่างๆ มีความสามารถทางเทคโนโลยี แต่ความท้าทายด้านลอจิสติกส์กลับกลายเป็น "ยากมาก"

“ไม่ใช่ว่าเป็นสิ่งใหม่ … เรากำลังพูดถึงความท้าทายด้านโลจิสติกส์ตั้งแต่วันแรกของอุตสาหกรรม” Barla กล่าว “คือว่า … วันนี้พวกเรากำลังเข้าใกล้จุดเปลี่ยน”

ทั่วโลกเศรษฐกิจหลัก กำลังประกาศแผนการเพิ่มกำลังการผลิตพลังงานลม เพื่อลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลของเรา

แม้ว่าเป้าหมายเหล่านี้จะมีความทะเยอทะยาน แต่ก็ชัดเจนว่าพวกเขาต้องเผชิญกับอุปสรรคมากมาย แม้จะมีปัญหาที่เกี่ยวข้องกับขนาดกังหัน แต่ก็ต้องใช้ความพยายามอย่างมากในการนำการติดตั้งทั้งหมดเหล่านี้มาสู่ระบบออนไลน์ มีงานต้องทำ   

รายงานของ GWEC ระบุว่า “การขาดโครงสร้างพื้นฐานที่อำนวยความสะดวกมากขึ้นนั้นถูกมองว่าเป็นปัจจัยจำกัดที่สำคัญในการเติบโตของอุตสาหกรรมพลังงานลม”

"ในหลายประเทศ" กล่าวเสริม "การขาดโครงสร้างพื้นฐาน เช่น เครือข่ายกริดและระบบส่งกำลัง ทางหลวงด้านโลจิสติกส์และท่าเรือ กำลังจำกัดการขยายตัวของพลังงานลมและยับยั้งนวัตกรรมที่จำเป็นในการเปลี่ยนแปลงระบบพลังงาน"

ควบคู่ไปกับประเด็นเหล่านี้ การมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกังหันลมกับสัตว์ป่าน่าจะเป็นอีกประเด็นหนึ่งของการอภิปรายและการอภิปรายที่สำคัญในอนาคต

เมื่อสัปดาห์ที่แล้วกระทรวงยุติธรรมสหรัฐประกาศว่า บริษัท ESI Energy Inc ได้ “รับผิดในสามข้อหาละเมิด MBTA” หรือพระราชบัญญัติสนธิสัญญานกอพยพ

ในขณะที่ศตวรรษที่ 21 ดำเนินไป พลังงานลมถูกกำหนดไว้สำหรับการขยายตัวครั้งใหญ่ แต่ถนนข้างหน้าดูห่างไกลจากความราบรื่น เมื่อเร็วๆ นี้เลขาธิการสหประชาชาติได้เตือนโลกว่า “เดินละเมอต่อภัยพิบัติทางสภาพอากาศ” เงินเดิมพันไม่สามารถสูงขึ้นได้มากนัก