شناور باد دریایی: تأمین انرژی برای نفت و گاز آینده

[ad_1]

از رهبران دولت در اسکاتلند و انگلیس خواسته شده است که با استفاده از برق تولید شده از توربین های بادی شناور همسایه برای تأمین انرژی در خارج از کشور ، کربن زدایی دارایی های نفت و گاز در دریای شمال را تسریع کنند.

در حال حاضر ، سیستم عامل های دریایی در فلات قاره انگلستان (UKCS) 18 میلیون تن انتشار CO2 در سال تولید می کنند. Cerulean Winds ، توسعه دهنده زیرساخت های سبز ، می خواهد تولید توربین های گازی سنتی را خاموش کند و در عوض از یک توسعه شناور باد و هیدروژن شناور 200 توربین برای تأسیسات برق واقع در یک سایت در غرب Shetland و دو منطقه در دریای شمال شمالی استفاده کند. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است ، برای تولید هیدروژن سبز در مقیاس تجاری ، از انرژی بیش از حد تولید شده استفاده خواهد شد.

Cerulean Winds شناور باد فراساحل ژوئیه 2021 شکل 1
شکل 1. پیشنهاد Cerulean Wind برای تأمین برق تأسیسات دریایی با برق حاصل از باد شناور.

هدف این پروژه جاه طلبانه 13 میلیارد دلاری حمایت از هدف هر دو کشور برای به نصف رساندن انتشار گازهای گلخانه ای تا سال 2035 است. این طرح می تواند در طی 5 سال آینده 9 میلیون تن از تولید گازهای گلخانه ای صنعت را حذف کند ، در حالی که تأمین پایدار تأمین نفت و گاز مورد نیاز در مخلوط انرژی تا اواسط قرن. این امر در نهایت باعث توقف فعالیت های پرهزینش از کار افتادن و ایجاد زندگی و مشاغل جدید در این بخش می شود.

منبع تغذیه

باد شناور دریایی به طور گسترده ای به عنوان پاسخ بهره برداری از سایت های آب های عمیق با منابع باد فراوان تصدیق شده است. به عنوان مثال ، در سال 2017 ، مزرعه بادی شناور Hywind در سواحل شمال شرقی اسکاتلند ، اولین بار در جهان بود که به بهره برداری رسید. از آنجا که صنعت سوخت های فسیلی با اهداف خالص هدف صفر خود دست و پنجه نرم می کند ، تغییر تولید توربین های گازی به 100٪ انرژی سبز از توربین های همسایه می تواند گامی کارآمد و پایدار در مسیر درست باشد.

مزارع بادی شناور با واحدهای استاندارد توربین شناور و بازده بالاتر انرژی می توانند سریعتر توسعه یابند. در مقایسه با طرح های ته ثابت ، آنها مزایای اقتصادی و زیست محیطی دارند زیرا فعالیت کم تهاجمی در بستر دریا هنگام نصب است. “مارک دیکسون ، مدیر موسس Cerulean Winds 25 سال تجربه در برنامه ریزی ، اجرا و بهره برداری از پروژه های شناور زیرساخت های دریایی.

“برای کارکرد جنبه های فنی و اقتصادی این طرح ، باید انرژی باد در نزدیکی تأسیسات نفت و گاز تولید شود. ما سایتهایی را انتخاب کرده ایم که استفاده نشده ، تخصیص نیافته و در مناطق غیر اقتصادی بستر دریا قرار دارند. “

انتظار می رود الگوی مثلثی هر پایه توربین در میدان شناور پیشنهادی بر اساس یک ساختار نیمه غوطه وری فولادی باشد ، اگرچه مزایای یک پایه بتونی یا ترکیبی در نظر گرفته شده است. “نیمه غوطه وری دارای چندین ویژگی است که آن را واقعاً برای نیازهای شناوری در مقیاس بزرگ برای شناور سازی و پایداری مناسب می کند. ساخت فولاد در سراسر جهان پربار است و بنابراین ، این ساختارها وسیع ترین فرصت را برای محتوای محلی خواهند داشت. “

پارامتر طراحی و نیاز به توسعه و استقرار سریع مقیاس تا سال 2025 اندازه یا ظرفیت هر توربین را تعیین می کند. در حالی که توربین های امروزی در محدوده هفت تا ده مگاوات (مگاوات) تحویل می دهند ، دیکسون اطمینان دارد که می توان دو برابر این ظرفیت را به دست آورد: «شما باید پیش بینی کنید که این فناوری کجا قرار است باشد ، نه به معنای آینده نگرانه بلکه به حس نزدیک به آینده روشن کردن اندازه توربین بخش مهمی در دستیابی به اقتصادی است که در نهایت داریم. “

توسعه دهندگان برای حل مسئله برق دو گزینه داشتند. اولین مورد قرار دادن توربین در مجاورت محلی چندین تحول کوچک بود. با این حال ، این بدان معنی بود که سیستم های اضافی برای اطمینان از تهیه پشتیبان مورد نیاز بودند. گزینه دیگر انتخاب سایتهایی بود که بتوانند توربینهای کافی را در اختیار داشته باشند تا بتوانند بیشترین مجموعه ممکن از سیستم عاملها را با حداکثر ظرفیت مورد نیاز خود سرویس دهند ، بنابراین اقتصاد را بهبود می بخشند.

برای استخراج حداکثر انرژی از یک توربین با ارتفاع 150 متر ، 14 یا 15 مگاوات ، هر واحد حداقل 1.5 کیلومتر از هم جدا می شود (شکل 2).

Cerulean Winds شناور باد دریایی ژوئیه 2021 شکل 2
شکل 2. مزارع بادی اندازه ای دارند که در بیشتر مواقع 100٪ در دسترس بودن دارایی های نفت و گاز را تضمین می کنند.

بنابراین ، یک شبکه به طور بالقوه می تواند مساحتی بین 250 تا 400 کیلومتر مربع را تصرف کند ، و هرگز هدر نمی دهد.

جنبه های فنی و لجستیکی توسعه فناوری باد شناور از “آخرین مزیت حرکت دهنده” یا درسهایی که از باد ثابت دریایی گرفته می شود سود می برد. با این حال ، با توجه به محیط دریایی غیر قابل پیش بینی و شرایط باد دریای شمال ، اطمینان از ثبات تا حد ممکن نزدیک به ژاکت ثابت کلیدی است. سیستم دینامیکی همراه پیشنهاد شده شامل بارگیری باد روی پره های بزرگ و مرکب روتور ، بارگذاری موج روی پایه شناور خود و همچنین سیستم پهلوگیری است.

اتصال قوی برای برق ثابت

این طرح قرار است بیش از 200 بزرگترین توربین شناور را در سایتهای غرب شتلند و دریای شمال شمالی با حداکثر 3 گیگاوات ساعت ظرفیت برای تأمین انرژی سیستم عامل ها داشته باشد.

وی افزود: “ما بر این اصل کار کردیم که تأسیسات نفت و گاز کابل می خواهد که در اختیار آنها قرار گیرد تا 100٪ برق مورد نیاز آنها را تأمین کند. 100٪ سبز است و 100٪ در دسترس است. “

تأسیسات دریایی هم بار پایه دارند و هم اوج تقاضای برق دارند که منعکس کننده فعالیتهای عملیاتی با تأسیسات بزرگتر / قدیمی و بسیار کارآمد است. در حال حاضر ، غرب شتلند و دریای شمال شمالی برای بار پایه به ترتیب حدود 250 مگاوات ساعت و 600 مگاوات ساعت نیاز دارند که با اوج نیاز افزایش می یابد. اگرچه به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است ، اما در انگلیس اجرای کابل از ساحل برای تأمین سیستم عامل یا گروه های مختلف سیستم عامل به اندازه اقتصادی نیست و شبکه نمی تواند برق سبز مداوم را برای این منظور تضمین کند.

بنابراین ، توربین های بادی به یک پست ژاکت ثابت دریایی متصل می شوند که این برق را از طریق شبکه کابل HVAC که صدها کیلومتر راه دارد به تأسیسات دریایی منتقل می کند. هر کابل یک لوله J روی تاسیسات کشیده می شود ، از طریق مرکز هدایت می شود و به سیستم برق متصل می شود. برای تأسیسات موجود ، این امر به عنصری از کارخانه قهوه ای برای تعویض توربین های گازی دریایی و سیستم های مرتبط با آن به نیروگاه سبز نیاز دارد. برای تحولات جدید ، استفاده از برق سبز معماری ساده تری را پشتیبانی می کند در حالی که به طور بالقوه صدها میلیون پوند را در کیپکس صرفه جویی می کند و به انتشار خالص صفر می رسد. این کابل ها در زنجیرهای دیزی یا حلقه ها پیکربندی می شوند تا مقرون به صرفه یک سری از سیستم عامل ها را به یکدیگر متصل کند ، برای انعطاف پذیری مطلوب و احتمالی.

“آنچه که ما انجام داده ایم ، از طریق ساختار فنی و ترتیب تجاری ، امکان دسترسی 100 درصدی انرژی سبز به سیستم عامل های دریایی با قیمت کمتر از تولید توربین گاز فعلی از طریق یک طرح خود پایدار و بدون هزینه اولیه برای اپراتورها است. این یک سیستم انتقال الکتریکی استاندارد و قوی است که برای ایجاد قابلیت انعطاف پذیری طراحی شده است. ” همچنین برای تعدیل نیرو بین سایت ها ارتباط برقرار خواهد شد.

برای دوره هایی که باد به اندازه کافی نمی وزد ، پست های فرعی و نیروگاه های تولید هیدروژن سیستم را بافر می دهند و 100٪ در دسترس بودن برق سبز به سیستم عامل ها را تضمین می کنند. یک کابل HVDC از پست به ساحل در پایگاههای Peterhead و Blythe نیز برای تولید هیدروژن در مقیاس تجاری بیش از 1.5 گیگاوات ساعت در ساعت استفاده می کند که انتظار می رود بیش از 500 میلیون پوند باشد.

زندگی جدید برای یک حوضه بالغ

از دهه 2030 انتظار می رود صنعت نفت و گاز UKCS بیش از یک میلیون بشکه نفت در روز تولید کند ، با فرض پایبندی به استخراج پاک ، ادامه پیشرفت های فن آوری و MER. برای غرب شتلند و دریای شمال شمالی ، انتظار می رود این طرح تولید را حداقل در یک دهه در هر دو منطقه افزایش دهد.

از آنجا که سیستم عامل ها دارای سطح تولید و انتشار مختلف ، تقاضای برق و ساختارهای پیچیده مالکیت هستند ، یک رویکرد زیرساختی استراتژیک تضمین می کند که کربن زدایی در سطح گسترده باشد.

دیکسون معتقد است: “دانش مقطعی برای پیشبرد این کار با سرعتی که انجام می دهیم واقعاً مهم است.” به دنبال ساخت و استقرار سریع ، اولین برق رسانی در اواخر سال 2024 پیش بینی می شود. این “روشن” به موقع:

  • 10 میلیون تن CO2 در سال حذف کنید. بزرگترین کاهش انتشار CO2 تاکنون در انگلیس
  • به بخش اجازه دهید تا تولید را در تمام مراحل انتقال ادامه دهد
  • انگلیس را قادر می سازد ضمن محافظت از 100000 شغل مستقیم ، مالیات تولید گازهای گلخانه ای را بر روی صنعت اعمال کند
  • اقتصاد هیدروژنی را شروع کنید و به دنبال باد بیشتر شناور باشید.

دن جکسون ، دیگر مدیر بنیانگذار Cerulean Winds ، این طرح را خلاصه می کند: “ما یک تحول تحول آفرین داریم که به انگلیس این فرصت را می دهد تا به سرعت کربن زدایی در دارایی های نفت و گاز را انجام دهد ، از هزاران شغل محافظت کند و از یک زنجیره تأمین هیدروژن سبز جدید حمایت کند. .

“تصمیم برای ادامه طرح در نهایت به دولت اسکاتلند و اسکاتلند دریایی و علاقه آنها به یک رویه نظارتی ساده بستگی دارد. س simplyال این است که فقط یک تصمیم استثنایی برای نتیجه فوق العاده اتخاذ می شود. ما آماده ارائه یک توسعه پایدار هستیم که UKCS را از بین خواهد برد و بزرگترین پروژه کاهش انتشار تاکنون است. “


درباره نویسنده:

Cerulean Winds یک توسعه دهنده زیرساخت های سبز است که توسط دن جکسون و مارک دیکسون تاسیس شده است و بیش از 25 سال با همکاری یکدیگر توسعه زیرساخت های دریایی را در مقیاس بزرگ هدایت کرده اند. با در اختیار داشتن روابط انحصاری پیمانکار ردیف 1 ، Cerulean Winds دارای یک ساختار زیربنایی بودجه ای برای تأمین توسعه شناورهای باد و هیدروژن شناور در مقیاس است.

بنیانگذاران Cerulean Winds دن جکسون و مارک دیکسون
بنیانگذاران Cerulean Winds دن جکسون و مارک دیکسون

جکسون و دیکسون نقش های مختلف رهبری را در بین شرکت های چند ملیتی در زمینه برنامه ریزی ، ساخت و بهره برداری از بزرگترین پروژه های دریایی ایفا کرده اند. آنها تجربه قابل توجهی در مدیریت پیمانکاری یکپارچه و امور مالی پروژه دارند تا بتوانند بودجه پروژه های سرمایه ای عمده را از بازارهای مالی ، از جمله توسعه انگلیس و بین المللی با انواع مدل های تجاری و ساخت و سازهای مالی ساخت انتقال سرمایه خود ، فراهم کنند.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>