[From Chisato Horiuchi in Tokyo, Japan]
Các công ty trong nước đang cạnh tranh để xây dựng nhà máy sản xuất điện gió ngoài khơi, vốn đang thu hút sự chú ý với tư cách là lá cờ đầu của năng lượng tái tạo. Phần thân chính của tuabin gió là loại duy nhất dành cho các công ty nước ngoài, nhưng với thiết bị phụ trợ lên tới hơn 10.000 bộ phận trên một chiếc, các công ty trong nước đã tìm ra lối thoát. Đặc biệt, mỗi công ty đều thể hiện sự độc đáo của mình trong việc phát triển các thiết bị dưới nước. Nó cũng có một con tàu xây dựng. Mục tiêu của chính phủ là đưa vào sử dụng 45 nhà máy điện hạt nhân vào năm 2040. Cuộc cạnh tranh để giành được các đơn đặt hàng nhằm giới thiệu hàng loạt đang nóng lên.
Được phát triển mới bởi các "trụ cột" Nhật Bản
Sản xuất điện gió ngoài khơi tạo ra nhiều công suất trên mỗi đơn vị hơn so với sản xuất điện mặt trời và có khả năng cao nó sẽ trở thành một công ty tiêu biểu của năng lượng tái tạo trong tương lai. Có khoảng hai loại năng lượng gió ngoài khơi. Có hai loại: một loại "đổ bộ" cố định căn cứ vào đáy biển và một "loại nổi" nổi trên mặt biển. Loại đổ bộ có nhiều kết quả xây dựng chủ yếu ở Châu Âu nơi vùng biển nơi lắp đặt nó thường nông. Ở Nhật Bản, nơi có ít vùng nước nông ngay từ đầu, người ta cho rằng loại hình nổi là phù hợp.
"Nhật Bản không thể bắt kịp châu Âu trong nghi lễ cấy ghép." Một nhà nghiên cứu tại một viện nghiên cứu trong nước đang chết đuối. Theo Hội đồng Năng lượng gió Toàn cầu (GWEC), năng lượng gió ngoài khơi, chủ yếu được giới thiệu ở châu Âu, đã đưa vào sử dụng khoảng 35 triệu kilowatt, tương đương với sản lượng của 35 nhà máy điện hạt nhân, tính đến cuối năm 2020, và hầu hết trong số họ đã hạ cánh. Công thức chiếm. So với Nhật Bản, nơi năng lượng gió ngoài khơi hiếm khi được giới thiệu, bí quyết về loại hạ cánh và thiết bị phụ trợ đã được thiết lập ở châu Âu.
Điều quan trọng nhất ở kiểu đổ bộ là cột chống đỡ tuabin gió chống lại đáy biển. Có nhiều mô hình khác nhau vì có những điểm mạnh và điểm yếu trong các cột tùy thuộc vào vị trí lắp đặt. Ví dụ điển hình là "loại một ống" trong đó một ống thép dài được đặt dưới lòng đất và một cối xay gió được lắp trên đó, và kiểu áo khoác được hỗ trợ bởi nhiều cọc. Loại monopile và loại áo khoác có các ống thép kéo sâu xuống đáy biển, gây khó khăn cho việc xây dựng nếu có đá ở phần nông của đáy biển.
Có một công ty Nhật Bản đã phát triển một phương pháp mới có thể giải quyết vấn đề. Obayashi đã phát triển một phương pháp gọi là "hút váy". Làm ba hoặc bốn đế gọi là "váy" trông giống như một chiếc cốc úp ngược và lắp một cối xay gió lên chúng. Nó có thể dễ dàng được cài đặt bằng cách rút nó ra khỏi "váy". Ngược lại, nó có thể được loại bỏ bằng cách bơm nước vào váy, và có thể tái tạo môi trường tự nhiên trước khi lắp đặt cối xay gió.
Nhìn chung, phương pháp monopile chèn sâu đến 30 đến 40 mét, trong khi hút chân váy chỉ cần 10 đến 15 mét, tức là chưa đến một nửa, nên có một ưu điểm là dễ thi công ngay cả khi có đá ở chỗ cạn. một phần của đáy biển. Ngoài ra, do việc xử lý nước thải dễ dàng nên thời gian thi công cũng ngắn hơn so với loại monopile.
Tuy nhiên, ông Taku Kurimoto, người làm việc về phát triển tại Obayashi Corporation, cho biết, "Nếu độ sâu của nước nông và không có đá gốc, thì kiểu monopile có lợi thế hơn." Ở Châu Âu, nơi có tiền thân là phong điện ngoài khơi, loại monopile là phổ biến. Nó đang trong giai đoạn sản xuất hàng loạt, và theo Wind Europe (Hiệp hội Điện gió Châu Âu), khoảng 80% kiểu cấy được giới thiệu vào năm 2020 là kiểu monopile. Nhiều khả năng sẽ có nhiều nghi lễ cấy ghép hơn ở Nhật Bản.
Các bộ phận kiểu nổi phù hợp với Nhật Bản
Loại nổi dự kiến sẽ được giới thiệu với số lượng lớn ở Nhật Bản. Nó có thể được lắp đặt ở vùng nước có độ sâu từ 50 mét trở lên, rất khó thi công với loại hạ cánh. Hiệp hội Phong điện Nhật Bản (JWPA) ước tính tiềm năng của loại hạ cánh là khoảng 128 triệu kW, của loại nổi là khoảng 424 triệu kW, gấp hơn ba lần so với loại hạ cánh. Việc xây dựng nổi dự kiến sẽ bắt đầu nghiêm túc ở Nhật Bản từ khoảng 30.
Toda Corporation đã bắt đầu phát triển thiết bị nổi dưới nước trước các công ty khác. Công ty đã bắt đầu phát triển một "loại spar" có cấu trúc hình trụ nổi. Vào năm 2009, chúng tôi đã tiến hành một cuộc thử nghiệm để thả nổi một cấu trúc giảm xuống còn 1/10 kích thước thực tế trên biển. Năm 2013, một tuabin gió loại 2000 kW với kiểu quay đã được đưa vào vận hành. Iku Sato, người phụ trách phát triển loại nổi tại công ty, cho biết, "Tôi muốn lắp đặt nó trong khoảng 1.000 tuabin gió vào năm 30 và 20.000 vào năm 1950".
MODEC sẽ tiến hành nghiên cứu và phát triển với sự hợp tác của Toyo Construction và Furukawa Electric thông qua các cuộc trình diễn của Tổ chức Phát triển Công nghệ Công nghiệp và Năng lượng Mới (NEDO) cho đến tháng 3 năm 2010. MODEC đang nghiên cứu "loại TLP" kéo dài dây chuyền trực tiếp bên dưới tuabin gió. Vì các phương pháp khác kết nối các chuỗi lỏng lẻo, phạm vi xây dựng trên mỗi tuabin gió là rộng, trong khi phạm vi xây dựng của loại TLP hẹp. MODEC có thành tích xây dựng các cơ sở sản xuất dầu và khí đốt kiểu TLP và sẽ sử dụng công nghệ đã được thiết lập để xây dựng điện gió ngoài khơi.
Cho đến tháng 3 năm 2010, TEPCO Holdings (HD) sẽ tiến hành phát triển công nghệ nhằm giảm chi phí kiểu spar với sự hợp tác của Penta-Ocean Construction và Đại học Tokyo.
Tàu SEP, tổng thầu cạnh tranh
Liên quan đến việc xây dựng điện gió ngoài khơi, sự phát triển của "tàu SEP" chuyên chở vật liệu cần thiết cho xây dựng cũng đang hoạt động. Penta-Ocean Construction đã đóng con tàu SEP đầu tiên ở Nhật Bản. Con tàu thứ hai hiện đang được phát triển với chi phí khoảng 18,5 tỷ yên với sự hợp tác của Kashima và Yorigami Maritime Construction, và sẽ được hoàn thành vào tháng 9 năm 2010. Tập đoàn Shimizu đã đầu tư khoảng 50 tỷ yên để bắt đầu phát triển một tàu SEP. Obayashi cũng đang tiến hành đóng một con tàu SEP với sự hợp tác của Toa Construction, con tàu này sẽ được hoàn thành vào tháng 4 năm 2011.
Nhiều công ty đang xem xét cách thức vận hành các tàu SEP ở nước ngoài tại Nhật Bản. NYK đã ký một biên bản ghi nhớ về việc cùng sở hữu các tàu SEP với một công ty Hà Lan xử lý các tàu SEP. Penta-Ocean có kế hoạch hợp tác với Deme Offshore của Bỉ về hoạt động của các tàu SEP.
Khảo sát điều kiện gió, sự hiện diện trong cáp
Các nhà sản xuất trong nước cũng sẽ tập trung vào công nghệ khảo sát điều kiện gió cần thiết trước khi xây dựng. Tokyo Gas, Hitachi Zosen, JRE và Toshiba, những công ty đang phát triển năng lượng tái tạo, đang làm việc với Đại học Kyushu để phát triển một hệ thống thiết lập bố trí tuabin gió tối ưu từ dữ liệu điều kiện gió. JRE sẽ tiến hành nghiên cứu và phát triển với sự hợp tác của Đại học Tokyo.
So với châu Âu, nơi có gió tây thổi ổn định, tốc độ gió ở Nhật Bản chậm hơn và gió hỗn loạn với hướng không đều có nhiều khả năng thổi hơn. Để kiếm được thu nhập một cách đáng tin cậy từ việc bán điện ở các vùng biển của Nhật Bản, nơi có điều kiện tồi tệ hơn ở châu Âu, các công ty phát điện cần phải đọc các điều kiện gió và thiết lập địa điểm xây dựng tuabin gió phù hợp.
Sumitomo Electric Industries, Furukawa Electric Industries, v.v. xử lý các dây cáp mang điện năng đến trạm biến áp. Sumitomo Electric có bề dày thành tích trong việc sản xuất và thiết kế dây điện cho các nhà máy điện gió nổi được lắp đặt ngoài khơi tỉnh Nagasaki của Tập đoàn Toda. Ngoài ra, các dây điện sẽ được đặt trên năng lượng gió ngoài khơi tại Cảng Akita và Cảng Noshiro, hiện đang được xây dựng bởi Marubeni và Obayashi. Nếu số lượng tuabin gió được lắp đặt tăng lên, một cơ hội kinh doanh lớn sẽ đến.
Ở Nhật Bản, quốc gia bị chậm trễ trong việc giới thiệu so với châu Âu, việc phát triển công nghệ liên quan đến năng lượng gió ngoài khơi cũng bị trì hoãn. Quá trình khử cacbon là một cơn gió đuôi, và gió ngoài khơi đã bước vào thời đại du nhập hàng loạt. Theo truyền thống, các công ty Nhật Bản đã dành để phát triển các bộ phận tinh vi. Phong trào nắm bắt nhu cầu bằng cách sử dụng các khả năng công nghệ đã tích lũy được cho đến nay sẽ tiếp tục sôi động.
