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耐克森:构建新的电气化世界 强化海上风电市场地位

来源:荣格     发布时间:2021-04-08
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随着煤炭、石油、天然气等不可再生能源逐渐走向枯竭,能源的电气化成为经济和社会发展的重要驱动因素,其将在平衡经济发展与环境保护中发挥重要的作用。美国、欧盟和中国等许多国家地区都在致力于寻求可再生能源解决方案,以及建立新能源高速公路和现代化电网,并为此进行了大量投资。由此可见,电气化正在成为一种无可阻挡的趋势,其中也蕴含着巨大的商业机遇。


根据最新数据显示,风能发电仅次于水力发电,占全球可再生资源发电量的16%。以目前的技术,全球还有超过7.1万吉瓦的海上风电潜力,开发这一资源将是将全球变暖控制在1.5℃以下的关键,同时会带来显著的经济效益。


随着可再生能源、电网现代化和使用安全领域的投资不断增多,耐克森也逐渐意识到,继续保持全面发展反而会弱化自身的竞争力。因此,从2021年起,耐克森将围绕电气化积极开展业务,从原来覆盖8大行业的34个细分领域精简到4大行业的12个细分领域,覆盖从发电到输配电,直至用电终端的整个电气化价值链。此外,耐克森还将额外投资2亿欧元以强化其在海上风电场和互联市场的地位。

 

高压直流电缆技术助力能源互换

 

全球变暖和气候变化问题日益加剧,实现从污染严重的化石燃料到可再生能源的转变已成为全球发展的共识。虽然和陆上风电相比,海上风电组装和连接到本地电网的难度更高,成本也更高,但海上风电还有着不受海拔影响、风能效率更高、对人类活动影响较小等优势。随着科技的进步,海上风能与陆上风能之间的成本差异正在变小,攻破高压直流技术和浮式风电机两大技术难点,海上风电将会成为未来绿色能源转型的关键。


高压直流(HVDC)技术可以用非常少的能量损耗实现远距离大功率电量传输,随着该技术的发展,海上风电的成本可以降低,风力发电厂的位置也可以设立在距离海岸线更远的地方,国家之间也可以实现可再生能源的“共享”。在高压直流输电互联器方面拥有悠久的历史的耐克森始终致力于高压直流电缆技术的研发。


作为世界上最长的海底电力电缆体系之一,NordLink由挪威国家电网公司、德国电网运营商滕特公司以及德国复兴信贷银行一同出资建造,耐克森将为这条直接连接挪威和德国的海底电缆系统设计、制造和安装两条525千伏高压海底电缆,线缆总长约700公里。据悉,NordLink项目建成后,发电能力将达到1400兆瓦,相当于一座大型常规电站的发电能力。


然而,铺设电缆并非易事。通常,电缆采用三芯设计,三个铜导体由钢丝和其他材料保护,并由XLPE(交联聚乙烯)护套绝缘,还集成了用于监视和控制的光纤元件,重量较大,因此需要借助电缆敷设船进行运输。据悉,此次海底电缆的铺设作业由耐克森Skagerrak电缆铺设船完成,该铺设船采用耐克森独有的Capjet机器人喷水系统,可对450米水深以下的海床进行挖沟作业,将电缆置入沟中并对其实施保护。

 

拥有逾百年海底电缆敷设经验的耐克森,在高压海底电缆的安装中起到至关重要的作用,为推动海上风电场接入电网提供强有力的支持,并且使不同国家的电网之间形成互联线路。得益于耐克森先进的海底电缆,挪威和德国可以实现能源的有效互换。


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浮式风电技术抢占下一个风口

 

近年来,海上风电正由近海走向远海,从浅海转战深海,浮式海上风电也因此成为业界关注的焦点。浮式风电场是一种不直接固定在海底的风电场,浮动平台允许在海上几乎任何地方部署风力涡轮机,可最大程度地利用海上风能潜力。国际能源署分析认为,随着海上风电场向更深海域发展,海上浮式风电发电量在2040年可达世界电力需求的11倍。


当前,亚洲、欧洲北海、北美太平洋沿岸等区域都有相关示范项目落地,英国是全球海上风电的领头羊,其装机量比其他国家都多。而能源咨询公司伍德麦肯兹指出,浮式海上风电正在成为亚太地区新的竞争市场,亚洲将是海上风电领域上升空间最大的区域。


尽管成本和技术仍然是阻碍其大规模商业化的壁垒,但海上风电市场下一个创新和竞争前沿已经集中于浮式海上风电。浮式风力发电能捕获更强劲的风能,且比固定风电机更环保。而与传统固定风电技术相比,浮式海上风电仍处于新生阶段,部署规模受限且装机容量很低,但随着技术不断进步,其市场也将愈发成熟。


保障和风险管理服务公司DNV也对浮式海上风电作出了发展强劲的预期,称其将在能源系统脱碳过程中发挥重要作用,预计到2050年,浮式海上风电的装机容量将从现在的100兆瓦,猛增至250吉瓦,届时将占全球电力供应的2%。


耐克森曾参与英国多个海上风电项目,并成功交付了位于苏格兰沿海的世界上第一个浮式风力发电场——Hywind,为英国海上风电场制造了超过1000公里的高压陆上和海上电缆,在这一领域有着丰富的经验。据悉,到2020年底,欧洲的海上风电总装机量达到25 GW左右,耐克森为其中大约一半的风电场提供电缆解决方案。

 

美国海上风电领域的领跑者


拜登领导的美国政府自上任以来,积极推进绿色新政,承诺“让美国到2035年实现无碳发电,2050年实现碳中和”,并且计划拿出2万亿美元,用于基础设施、清洁能源等重点领域的投资。日前,美国发表雄心勃勃的海上风电发展规划,预计在本世纪末安装30吉瓦的海上风力发电装机,足以为1000多万美国家庭提供电力,并减少7800万吨的二氧化碳排放。

 

海上风电前景广阔,耐克森积极领跑,在美国风电市场崭露头角。近日,耐克森与帝国海上风电有限责任公司(Empire Offshore Wind LLC)签署了一份优先供应商协议(PSA),通过连接帝国海上风电场与陆上电网,为纽约州的未来供电。该项目为交钥匙工程,包括设计、制造、铺设和保护300多公里的出口电缆。项目竣工后所产生的可再生能源将满足100万户家庭的用电需求。

 

帝国风电场由Equinor和英国石油(BP) 共同合作开发,计划占地80000英亩,位于联邦水域,在Rockaways以东,距离长岛以南大约33公里。耐克森提供的两套电缆系统将连接风场一期机组,将产生的电能通过海上变电站与纽约布鲁克林变电站相连。此外,三条平行电缆将把风场二期机组产生的电能传输至长岛。

 

这一协议的签订,彰显耐克森与美国海上风电合作的决心,双方将共同参与并推动纽约州在2030年之前实现70%的可再生能源电力的目标,并再次坚定了耐克森对于美国海上风电市场的信心。

  

结语

 

全球风能委员会表示,目前全球海上风电发电量已帮助减少了6250万吨的碳排放,相当于减少了2000多万辆汽车启动时的排放。随着各国制定绿色经济复苏战略,海上风电将会成为绿色能源转型的关键,未来十年,预计将会为电缆市场带来两倍的增长。随着中国3060双碳目标的提出,未来2-3年,中国将迎来海上风电大发展时期,开发进程将明显提速。耐克森对于中国的海上风电市场充满信心,期待与业界合作伙伴携手,为中国注入绿色动能。

 

耐克森正在致力于搭建连接各个国家的全球电缆网络或“能源高速公路”,其在极端海上环境下作业的能力,以及从设计到批量生产再到安装的完整端到端服务能力,为客户提供一站式的电缆解决方案,成为海上风能领域的主要参与者。作为世界领先的电缆制造商之一,耐克森在过去的一个多世纪,从能源的生产、分配到使用的各个环节,深度参与了全球的能源转型,随着耐克森在电气化更加垂直的投入,相信未来能够与其他参与者一起,在构建新的电气化世界的进程中发挥至关重要的作用。

 


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