隨著海上風(fēng)電開發(fā)進一步邁向深遠海,風(fēng)機高度如今可達270多米,葉片長120米。設(shè)計師和原始設(shè)備制造商正在著力提高效率,以控制新一代自升式WTIV的運營成本(OPEX)。
丹麥船舶設(shè)計公司Knud E. Hansen已為其Atlas A級WTIV進行了專業(yè)優(yōu)化,這是其大規(guī)模C級設(shè)計的較小衍生品。這艘小型船舶可以在預(yù)先安裝的基礎(chǔ)上組裝風(fēng)機,同時期望不斷發(fā)展的海上風(fēng)電行業(yè)能夠支持此類更專業(yè)船舶的發(fā)展。
美國公司Bleutec Industries計劃通過可以提供住宿的打樁安裝船和服務(wù)運營船來減少WTIV的有效載荷。該公司的WTIV-Light專注于安裝高達22MW的風(fēng)機。
相比之下,丹麥海上安裝公司Cadeler正在利用大型風(fēng)電安裝船創(chuàng)造規(guī)模經(jīng)濟,有助于減少安裝船的往返次數(shù)。該公司目前正在建造的兩艘X級和兩艘F級WTIV將能夠運輸和安裝7套完整的15MW風(fēng)機或五套20+MW風(fēng)機。
Kongsberg Maritime正在向Cadeler的四艘船、Dominion Energy的“Charybdis”號和馬士基供應(yīng)服務(wù)公司的“Maersk Sturgeon”號提供電氣綜合解決方案。
Kongsberg Maritime的集成控制和電氣系統(tǒng)提供來自用戶和電力生產(chǎn)商的綜合數(shù)據(jù),包括來自DP控制的前饋信號,以降低油耗。此外,Kongsberg Maritime還為“Maersk Sturgeon”號提供了EcoAdvisor系統(tǒng),該系統(tǒng)將為運營人員提供實時優(yōu)化建議。
Cadeler和Bleutec的船舶將配備儲能系統(tǒng),Knud E. Hansen為Van Oord處于建造階段的“Boreas”號在傳統(tǒng)柴電動力系統(tǒng)設(shè)計上增加混合動力,該船長175米,配備四條126米高樁腿,最大作業(yè)水深可達70米。
Subsea 7聲稱,與類似船舶相比,其新造船“Seaway Ventus”的排放量減少了20%?;旌闲虶ustoMSC NG-14000XL-G設(shè)計包括能量回收、廢熱回收和岸電能力。
隨著進一步邁向深遠海,可能會出現(xiàn)更多的不利條件,ABB的Ability Marine Pilot Control系統(tǒng)優(yōu)化了所有操作模式,包括使用船舶、推進器和環(huán)境力的模型來估計和預(yù)測船舶的狀態(tài)和所需動力,以進行機動、運輸和保持位置。將其與ABB Ability Marine Advisory System OCTOPUS相結(jié)合,可以優(yōu)化船舶的安全性和可用性,同時為岸上專家提供更廣泛的分析。
這兩個系統(tǒng)可以顯著提高運行效率并降低油耗,ABB Marine&Ports海上風(fēng)電船型負責(zé)人Jostein Thue表示:“Ability Marine Pilot Control支持操作的一致性,減少了船員的不同技能水平對復(fù)雜操作的影響。這將通過提高運營時間效率和改善能源效率來衡量。”
運營效率的一個關(guān)鍵部分是找到一種組合推進器,能在運輸和定位中實現(xiàn)高性能,并結(jié)合輕量級。瓦錫蘭(Wärtsilä)正在為Eneti的“Nessie ”和“Siren WTIVs”提供類似組合,每艘船將配備7組設(shè)備。
推進器解決方案包括8°傾斜的可伸縮推進器,可在有限的功率下實現(xiàn)高推力。螺旋槳軸的傾斜減少了推進器尾流與平底船體(flat-bottomed hull)之間的干擾,使系纜拉力增加20%,并減少燃料消耗。瓦錫蘭可以通過具有全電動伸縮和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可伸縮推進器,進一步減少船舶對環(huán)境的影響。
目前,有11艘現(xiàn)役或正在建造的WTIV能夠在70米深的水中工作,包括Jan De Nul最新的風(fēng)機安裝船“Voltaire”,其樁腿高130米,最大作業(yè)水深可達80米。
然而,Intelatus Global Partners相關(guān)人員表示:“除了水深之外,還有眾多因素需要考慮,包括船東對新船的投資欲望,風(fēng)機尺寸和基礎(chǔ)的技術(shù)變化速度以及在不得不升級之前的投資回報能力。”