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投入基桩防冲刷测试,欧盟盼提升离岸风机海浪防御力

发布于2019-05-09 17:55:01,投入基桩防冲刷测试,欧盟盼提升离岸风机海浪防御力,Kotoo科技新闻网(http://www.kotoo.com)
 

投入基桩防冲刷测试,欧盟盼提升离岸风机海浪防御力

若要打造一支不会花大钱维修又长寿的离岸风机,制造业者首先得解决强风、巨浪等大自然难题,因此欧盟已投入研究离岸风机的抵御波浪冲刷性能,希望可进一步提升单桩式风机的海浪防御力。

近年来地狱般的气温与气候不断提醒我们极端天气与温室效应的严重性,为了让发电与减少排碳量两目标同时并行,越来越多国家开始发展再生能源。

其中离岸风电由于不受到土地限制与发电量庞大,是个广受海洋国家欢迎的绿能技术,只是离岸风机制造不易,为了打造发电量大与更稳固的设备,离岸风电的尺寸、重量都比普通陆上风电的更大更重,除此之外还要面对变化多端的海上环境与波浪冲刷。

海浪侵蚀可说是离岸设备的心腹之患,波浪带来的沉积物、碎石撞击与海浪冲刷都会削减离岸风机的寿命,而目前装置比例最高的单桩式风机感受就更为深刻了。虽然其具有设计简单、施工容易与成本相对低的优点,但该设备容易受到风机重量与海浪影响。

比利时根特大学土木工程系主任 Peter Troch 表示,基桩成本占单桩式风机总体成本的 20%,其中很大一部分跟波浪防护有关,因此提升基桩的海浪防御力与降低成本对单桩式风机来说相当重要。而随着气候变迁,海洋环境未来会越来越难以预测,离岸风电的设备必须要进一步最佳化。

为因应气候变迁造成的海洋影响,欧盟多年前早已推出 HYDRALAB+ 专案、大规模进行海水动力测验,更于 6 月祭出单桩式离岸风机防冲刷(PROTEUS)计划,并在英国水力研究所 HR Wallingford 的 Fast Flow Facility(FFF)水槽进行为期 7 周的实验。

HR Wallingford 研究和商业事业开发经理 David Todd 表示,FFF 水槽长约 75 米、宽 8 米,还有 1 米深的沉积物池,为世上数一数二大的海浪测试设备,且由于 FFF 水槽能够产生特殊波浪与强劲水流,可说是进行大规模冲刷防护测试的理想地点。

德国罗斯托克大学海洋工程系教授 Peter Menzel 指出,为进行防冲刷测试,提供两种 1:60 的钢制套筒(steel jacket),这项测验与实验数据有助于更了解海岸冲刷所造成的影响。

防冲刷设施及电缆对离岸电厂的运作相当重要,故障或损坏都会导致电力传输失误,甚至可能会造成数千万欧元的维修成本和收入损失,而物理模型测试可让团队在模拟实际条件下准确评估影响,最佳化钢制套筒设计。

随着离岸风电技术发展,制造商与开发商已透过改进高压电缆与设备大大降低成本,但是若能再一次减少金额支出,相信每个厂商都会非常乐意接受新方案。

  • Improvements in offshore wind turbine support structures to help tackle climate change impact
  • Physical modelling essential to sorting out scour

(本文由 EnergyTrend 授权转载;首图来源:Flickr/Department of Energy and Climate ChangeCC BY 2.0)

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