Ветроэнергетика сталкивается с проблемой размеров, лопасти становятся длиннее футбольных полей

В гонке за более крупными турбинами эксперты призывают к замедлению роста и большей стандартизации.

169 ветряных турбин, вращающихся у побережья Йоркшира, являются инженерным подвигом: каждая восьмимегаваттная модель, построенная датским проивзодителем Orsted, может обеспечивать электроэнергией дом в течение 24 часов за один оборот 81-метровых лопастей турбины. 

В десятках миль к северу конкурирующий разработчик ветряных электростанций SSE уже поднимает ставки, предлагая свои новейшие турбины, где один оборот 107-метровой лопасти может обеспечить электроэнергией дом в течение двух дней.

Скачок размеров турбин в морской ветряной промышленности, где лопасти могут достигать высоты, превышающей высоту Рокфеллер-центра в Нью-Йорке, и обеспечивать электричеством миллионы домов, отражает ожесточенную гонку за масштабами, продолжавшуюся в течение последнего десятилетия или даже больше.

Быстрый темп развития, стимулируемый разработчиками ветряных электростанций и производителями турбин, помог снизить затраты и доказал, что отрасль может сыграть важную роль в декарбонизации энергетической системы. Но критики опасаются, что гонка теперь может начать приносить больше вреда, чем пользы, поскольку цепочки поставок изо всех сил пытаются наверстать упущенное и возникают вопросы о технических рисках и прибыльности производителей турбин.


«Ускорение циклов разработки новых моделей ветряных турбин в последние годы не пошло на пользу», — говорит Кристоф Зипф, представитель торговой группы WindEurope. «Необходимо замедлиться».


Многие руководители отрасли хотят положить конец эпохе роста турбин и провести период стандартизации моделей турбин, который рассматривается как лучший способ помочь разработчикам достичь целей быстрого роста.

Хотя ограничение на размер турбин также серьезно обсуждается в отрасли, многим разработчикам все еще трудно устоять перед соблазном рекламируемой более высокой эффективности. Производители турбин также сталкиваются с продолжающейся конкуренцией за более крупные ветряки, особенно со стороны китайских конкурентов.

Начиная с ранних моделей 1990-х годов мощностью менее одного мегаватта, сейчас разрабатываются турбины мощностью 18 мегаватт и более, с лопастями длиннее футбольного поля, поддерживаемыми башнями, возвышающимися более чем на 100 метров над поверхностью воды.

По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии, получение большего количества электроэнергии от каждой турбины помогло снизить затраты на энергию ветра на 60 процентов в течение десятилетия до 2021 года. 

Однако быстрые темпы развития создают свои проблемы, например, для производителей судов, устанавливающих турбины, а также для других частей цепочки поставок, которым необходимо адаптироваться к огромному увеличению размеров и веса.


«Вы [сейчас] говорите о гондолах [части турбины] весом от 800 до 1000 тонн», — говорит Андерс Нильсен, технический директор ведущего производителя турбин Vestas. «Вам нужно укрепить причал [чтобы справиться]».


Согласно отчету консультантов Wood Mackenzie, опубликованному в этом месяце, около половины судов-установщиков в мире выйдут из эксплуатации, поскольку они не рассчитаны на работу с новыми моделями турбин, а для замены потребуется около 13 миллиардов долларов инвестиций.

Но владельцы судов уже обожглись, вложив значительные средства в новые модели только для того, чтобы обнаружить, что они быстро устарели, по словам Торгейра Рамстада, управляющего директора отдела установки оффшорного судовладельца Cyan Renewables.


«Мы [Cyan] теперь будем строить только на основе долгосрочных контрактов с застройщиками», — сказал он.


Быстрые темпы разработки означают, что модели внедряются до того, как эффективность существующих моделей будет наблюдаться в долгосрочной перспективе, что поднимает вопросы о том, осмыслены ли потенциальные проблемы.


«Я не знаю ни одной другой отрасли, которая продвигалась бы такими темпами с точки зрения вывода на рынок новых моделей до того, как появится какой-либо реальный опыт обслуживания на предыдущем уровне», — сказал профессор Саймон Хогг, возглавляющий кафедру Orsted по возобновляемым источникам энергии в Даремском университете. «Это создало большой риск для отрасли».


Компания по страхованию возобновляемых источников энергии GCube заявила в майском отчете, что машины мощностью более восьми мегаватт сообщают о проблемах быстрее, чем их меньшие аналоги. 

Между тем, финансовая ситуация в отрасли осложняется. За последние несколько лет производители турбин понесли огромные убытки, поскольку они пытаются выпускать новые модели, удерживая цены на низком уровне, и борются с гарантийными обязательствами.

Девелоперы сейчас также находятся под давлением инфляции и высоких процентных ставок. Шведский девелопер Vattenfall в июле приостановил реализацию нового проекта в Северном море, а Iberdrola и Shell также выходят из соглашений в США.

Некоторые полагают, что замедление разработки новых моделей турбин и вместо этого сосредоточение внимания на стандартизации существующих моделей может стать лучшим способом для отрасли расти и достигать амбициозных целей в области чистой энергетики.

Йохен Эйкхольт, исполнительный директор производителя турбин Siemens Gamesa, заявил, что, хотя увеличение размеров технически возможно, «гораздо более крупным турбинам потребуется надлежащая инфраструктура, которой пока нет, включая порты и суда». 

Siemens Gamesa борется с техническими проблемами своих новейших наземных ветряных турбин, а также с проблемами увеличения мощности морской ветроэнергетики. Эйкхольт добавил: «Приоритетом должно быть обеспечение устойчивого и прибыльного будущего бизнеса при одновременном достижении растущих показателей по всему миру».

Бен Бэквелл, исполнительный директор отраслевого органа Global Wind Energy Council, считает, что теперь отрасли следует внедрять существующие модели в промышленных масштабах, заявив, что это позволит компаниям воспользоваться преимуществами инвестиций в модели на данный момент.


«Также важно, чтобы проекты могли получить выгоду от инвестиций в монтажное оборудование и инфраструктуру, такую как суда и краны, без их постоянного устаревания из-за постоянного увеличения размеров турбин», — сказал он.


Однако, учитывая жесткую конкуренцию на рынке, легче сказать, чем сделать акцент на существующих моделях.


«Если General Electric [выпустит более крупную модель], Siemens Gamesa немедленно ответит на это. И тогда Vestas будет вынуждена противостоять им обоим», — сказал Шаши Барла, руководитель отдела исследований возобновляемых источников энергии в консалтинговой компании Brinckmann.


Гонка за размерами среди китайских производителей усиливает конкурентное давление. По словам Барла, китайские производители морских турбин могут начать более существенное проникновение на западный морской рынок, поскольку затраты в США и Европе растут.

Рамстад из Cyan считает, что ограничение размера турбин обеспечит стандартизацию, предотвратив перенасыщение рынка. «Мы отчаянно нуждаемся в этом электричестве, и способ быстрого строительства — это индустриализация, оптимизация и стандартизация», — сказал он.

В своем отчете компания Wood Mackenzie заявила, что временное ограничение продолжительностью не менее 10 лет «придаст поставщикам и инвесторам уверенность в своих новых инвестициях».


«В конечном итоге самым важным фактором является не размер ограничения, а то, что ограничение введено», — добавили в нем.


Многие игроки в этом секторе не поддерживают ограничение, а некоторые обеспокоены тем, что это может иметь непредвиденные последствия. «Нам нужно видеть прогрессивную эволюцию, а не революцию, и избегать принятия мер, которые потенциально могут подавить инновации», - сказал Роб Андерсон, директор ветроэнергетических проектов Vattenfall в Норфолке.

Iberdrola, один из крупнейших в мире разработчиков ветряных электростанций, поддерживает замедление темпов роста новых моделей, хотя и не считает, что ограничение необходимо. В связи с увеличением прибыли в будущем «мы уверены, что отрасль получит новый импульс и будут внедряться более крупные размеры», говорится в сообщении.

Нильсен из Vestas придерживается аналогичной точки зрения, подчеркивая необходимость ответственного развития. «Единственный способ удовлетворить рыночный спрос — это замедлить рост производства турбин», — сказал он, добавив: «Эта отрасль должна стать зрелой, и каждый должен зарабатывать деньги в цепочке поставок, чтобы она продержалась».

В гонке за более крупными турбинами эксперты призывают к замедлению роста и большей стандартизации.

169 ветряных турбин, вращающихся у побережья Йоркшира, являются инженерным подвигом: каждая восьмимегаваттная модель, построенная датским проивзодителем Orsted, может обеспечивать электроэнергией дом в течение 24 часов за один оборот 81-метровых лопастей турбины. 

В десятках миль к северу конкурирующий разработчик ветряных электростанций SSE уже поднимает ставки, предлагая свои новейшие турбины, где один оборот 107-метровой лопасти может обеспечить электроэнергией дом в течение двух дней.

Скачок размеров турбин в морской ветряной промышленности, где лопасти могут достигать высоты, превышающей высоту Рокфеллер-центра в Нью-Йорке, и обеспечивать электричеством миллионы домов, отражает ожесточенную гонку за масштабами, продолжавшуюся в течение последнего десятилетия или даже больше.

Быстрый темп развития, стимулируемый разработчиками ветряных электростанций и производителями турбин, помог снизить затраты и доказал, что отрасль может сыграть важную роль в декарбонизации энергетической системы. Но критики опасаются, что гонка теперь может начать приносить больше вреда, чем пользы, поскольку цепочки поставок изо всех сил пытаются наверстать упущенное и возникают вопросы о технических рисках и прибыльности производителей турбин.


«Ускорение циклов разработки новых моделей ветряных турбин в последние годы не пошло на пользу», — говорит Кристоф Зипф, представитель торговой группы WindEurope. «Необходимо замедлиться».


Многие руководители отрасли хотят положить конец эпохе роста турбин и провести период стандартизации моделей турбин, который рассматривается как лучший способ помочь разработчикам достичь целей быстрого роста.

Хотя ограничение на размер турбин также серьезно обсуждается в отрасли, многим разработчикам все еще трудно устоять перед соблазном рекламируемой более высокой эффективности. Производители турбин также сталкиваются с продолжающейся конкуренцией за более крупные ветряки, особенно со стороны китайских конкурентов.

Начиная с ранних моделей 1990-х годов мощностью менее одного мегаватта, сейчас разрабатываются турбины мощностью 18 мегаватт и более, с лопастями длиннее футбольного поля, поддерживаемыми башнями, возвышающимися более чем на 100 метров над поверхностью воды.

По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии, получение большего количества электроэнергии от каждой турбины помогло снизить затраты на энергию ветра на 60 процентов в течение десятилетия до 2021 года. 

Однако быстрые темпы развития создают свои проблемы, например, для производителей судов, устанавливающих турбины, а также для других частей цепочки поставок, которым необходимо адаптироваться к огромному увеличению размеров и веса.


«Вы [сейчас] говорите о гондолах [части турбины] весом от 800 до 1000 тонн», — говорит Андерс Нильсен, технический директор ведущего производителя турбин Vestas. «Вам нужно укрепить причал [чтобы справиться]».


Согласно отчету консультантов Wood Mackenzie, опубликованному в этом месяце, около половины судов-установщиков в мире выйдут из эксплуатации, поскольку они не рассчитаны на работу с новыми моделями турбин, а для замены потребуется около 13 миллиардов долларов инвестиций.

Но владельцы судов уже обожглись, вложив значительные средства в новые модели только для того, чтобы обнаружить, что они быстро устарели, по словам Торгейра Рамстада, управляющего директора отдела установки оффшорного судовладельца Cyan Renewables.


«Мы [Cyan] теперь будем строить только на основе долгосрочных контрактов с застройщиками», — сказал он.


Быстрые темпы разработки означают, что модели внедряются до того, как эффективность существующих моделей будет наблюдаться в долгосрочной перспективе, что поднимает вопросы о том, осмыслены ли потенциальные проблемы.


«Я не знаю ни одной другой отрасли, которая продвигалась бы такими темпами с точки зрения вывода на рынок новых моделей до того, как появится какой-либо реальный опыт обслуживания на предыдущем уровне», — сказал профессор Саймон Хогг, возглавляющий кафедру Orsted по возобновляемым источникам энергии в Даремском университете. «Это создало большой риск для отрасли».


Компания по страхованию возобновляемых источников энергии GCube заявила в майском отчете, что машины мощностью более восьми мегаватт сообщают о проблемах быстрее, чем их меньшие аналоги. 

Между тем, финансовая ситуация в отрасли осложняется. За последние несколько лет производители турбин понесли огромные убытки, поскольку они пытаются выпускать новые модели, удерживая цены на низком уровне, и борются с гарантийными обязательствами.

Девелоперы сейчас также находятся под давлением инфляции и высоких процентных ставок. Шведский девелопер Vattenfall в июле приостановил реализацию нового проекта в Северном море, а Iberdrola и Shell также выходят из соглашений в США.

Некоторые полагают, что замедление разработки новых моделей турбин и вместо этого сосредоточение внимания на стандартизации существующих моделей может стать лучшим способом для отрасли расти и достигать амбициозных целей в области чистой энергетики.

Йохен Эйкхольт, исполнительный директор производителя турбин Siemens Gamesa, заявил, что, хотя увеличение размеров технически возможно, «гораздо более крупным турбинам потребуется надлежащая инфраструктура, которой пока нет, включая порты и суда». 

Siemens Gamesa борется с техническими проблемами своих новейших наземных ветряных турбин, а также с проблемами увеличения мощности морской ветроэнергетики. Эйкхольт добавил: «Приоритетом должно быть обеспечение устойчивого и прибыльного будущего бизнеса при одновременном достижении растущих показателей по всему миру».

Бен Бэквелл, исполнительный директор отраслевого органа Global Wind Energy Council, считает, что теперь отрасли следует внедрять существующие модели в промышленных масштабах, заявив, что это позволит компаниям воспользоваться преимуществами инвестиций в модели на данный момент.


«Также важно, чтобы проекты могли получить выгоду от инвестиций в монтажное оборудование и инфраструктуру, такую как суда и краны, без их постоянного устаревания из-за постоянного увеличения размеров турбин», — сказал он.


Однако, учитывая жесткую конкуренцию на рынке, легче сказать, чем сделать акцент на существующих моделях.


«Если General Electric [выпустит более крупную модель], Siemens Gamesa немедленно ответит на это. И тогда Vestas будет вынуждена противостоять им обоим», — сказал Шаши Барла, руководитель отдела исследований возобновляемых источников энергии в консалтинговой компании Brinckmann.


Гонка за размерами среди китайских производителей усиливает конкурентное давление. По словам Барла, китайские производители морских турбин могут начать более существенное проникновение на западный морской рынок, поскольку затраты в США и Европе растут.

Рамстад из Cyan считает, что ограничение размера турбин обеспечит стандартизацию, предотвратив перенасыщение рынка. «Мы отчаянно нуждаемся в этом электричестве, и способ быстрого строительства — это индустриализация, оптимизация и стандартизация», — сказал он.

В своем отчете компания Wood Mackenzie заявила, что временное ограничение продолжительностью не менее 10 лет «придаст поставщикам и инвесторам уверенность в своих новых инвестициях».


«В конечном итоге самым важным фактором является не размер ограничения, а то, что ограничение введено», — добавили в нем.


Многие игроки в этом секторе не поддерживают ограничение, а некоторые обеспокоены тем, что это может иметь непредвиденные последствия. «Нам нужно видеть прогрессивную эволюцию, а не революцию, и избегать принятия мер, которые потенциально могут подавить инновации», - сказал Роб Андерсон, директор ветроэнергетических проектов Vattenfall в Норфолке.

Iberdrola, один из крупнейших в мире разработчиков ветряных электростанций, поддерживает замедление темпов роста новых моделей, хотя и не считает, что ограничение необходимо. В связи с увеличением прибыли в будущем «мы уверены, что отрасль получит новый импульс и будут внедряться более крупные размеры», говорится в сообщении.

Нильсен из Vestas придерживается аналогичной точки зрения, подчеркивая необходимость ответственного развития. «Единственный способ удовлетворить рыночный спрос — это замедлить рост производства турбин», — сказал он, добавив: «Эта отрасль должна стать зрелой, и каждый должен зарабатывать деньги в цепочке поставок, чтобы она продержалась».

ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ
Нажимая кнопку «Зарегистрироваться», вы соглашаетесь с условиями пользовательского соглашения
ЗАЧЕМ НУЖНА РЕГИСТРАЦИЯ?
Нажимая кнопку «Зарегистрироваться», вы соглашаетесь с условиями пользовательского соглашения
ЗАЧЕМ НУЖНА РЕГИСТРАЦИЯ?
Добавление техники

Для добавления техники в первую очередь необходимо связаться с нашим менеджером для согласования деталей процесса добавления информации. Оставьте ваши данные, и мы свяжемся с Вами.