这个巨大的项目可能会改变风的游戏

荷兰在北海建造的人工岛能支持世界上最大的海上风电场吗。(照片:渲染:TenneT)

当设想一个包括2.3平方英里人工岛的海上风电场时,它背后的国家在两件事上都非常熟练:填海造地和利用风力。

这些独特的荷兰优势正在推动一项雄心勃勃的北海风力发电和岛屿建设项目。如果建成,这座30千兆瓦的风电场将是目前世界上最大的,占地2300平方英里。农场的拟议规模和容量石英notes的面积大约是纽约市的八倍,其发电量是现有欧洲海上风力发电总量的两倍,这本身就是一项了不起的壮举。然而,这是怎么回事坦尼特,一家监管荷兰电网的国有实体,计划充分利用该农场的电力道路离岸位置,真正使该方案与众不同。

尽管由荷兰人掌舵,但拟议中的农场及其人工“支持”岛的位置将比荷兰更靠近英格兰海岸,距离东约克郡霍尔德内斯海岸约78英里。这片被称为多格滩(Dogger Bank)的北海特别浅滩——从技术上讲,是一个沙洲——是一个重要的商业捕鱼区(多格是古荷兰语中鳕鱼渔船的意思),但由于地理位置偏远,从未被认为是风力涡轮机的可行地点。(大约20000年前,多格河岸——全部6800平方英里——是连接欧洲大陆和大不列颠的古老大陆的一部分,大约在公元前6500-6200年被海平面上升淹没。)

今天,这个位于北海中部的风力最佳的地方已经被确定为风力发电的理想地点,尽管它地处偏远。首先,从工程的角度来看,在这样一个浅水区,将大量的风力涡轮机拴在海床上,比在深海底部安装固定的涡轮机基础要容易得多,而且成本也更低。与浮式风力涡轮机相比,它也更经济,浮式风力涡轮机有其优点,但造价昂贵。

多格滩,北海的一个大沙洲
多格滩,北海的一个大沙洲。 (照片:Wikimedia Commons)

然而,由于道格尔滩位于北海如此遥远的地区,安装大量直流电缆将风能输送到陆上电网所需的成本将是令人望而却步的——也许是不可能的。这就是海上风力发电的问题所在。当你走得更远时,你有更少的局部阻力和更多的空间和风来工作。大多数海上风力发电场——最大的是47平方英里/630兆瓦伦敦阵列-保持相对靠近海岸。此外,海上风电场越远,在传输过程中损失的电力越多。

这就是TenneT的人工北海岛风力发电收集和分配中心发挥作用的地方。

由于多格河岸很浅,建造一个人工岛,就像安装风力涡轮机一样,比在更深的海域要容易得多。如前所述,荷兰人是这方面的老手。

TenneT海上风力基础设施项目经理罗布·范德哈格解释道《卫报》当被问及是否在北海中部建造一座大岛是一项艰巨的任务:“困难吗?在荷兰,当我们看到一块水,我们想建立岛屿或陆地。我们已经做了几个世纪。这不是最大的挑战。”

风能是相当遥远的

根据TenneT的设想,大型海上风电场产生的能量将通过一系列短电缆直接输送到岛上,而不是通过数量惊人的长电缆到达海岸。涡轮机产生的交流电一旦被岛上的换流站收集起来,就会转化成更高效的直流电,然后输送到荷兰和英国的电网,可能还会输送到比利时、丹麦和德国。从本质上讲,远海变成了近岸。更重要的是,配电中心将确保没有能源浪费,只在任何时候将电力输送到最需要的国家或国家。

《卫报》详细介绍了螺母和螺栓:

TenneT公司认为,每向海洋延伸一英里,就需要铺设一英里昂贵的电缆,将电力输送回陆地。因此,需要采用一种更具创新性的方法。
岛屿的想法理论上可以通过规模经济、更高的风速和相对较短的、可负担得起的电缆来解决这个问题。
在那里,变换器将把交流电(交流电用于市电,但在长距离传输时会造成电力损失)转换成直流电,再将其传输回英国或荷兰。
这条长途电缆是一种互联电缆,它可以让风电场在任何时候都能灵活地向任何一个国家的电力市场提供电力,这意味着电力几乎总是有用者的。

正如《卫报》继续指出的那样,在这个具有“天高”雄心的计划开始取得成果之前,需要有许多不太重要的因素。(TenneT的目标是在2027年之前将该岛建成并投入运行,随后将建设风力发电厂。)

首先,虽然TenneT计划建造人工岛(并支付15亿欧元的大部分费用),但该公司不被允许建造这座岛或未来的岛屿将支持的风电场——可能是多个风电场。海上风能开发商需要这样做。在此之前,英国国家电网(National Grid)等其他电力公司需要承诺帮助TenneT承担海底电缆的成本。

尽管如此,范德哈格还是对开发远离海岸的风电场的可行性持乐观态度。“我们在2030年和2050年面临的最大挑战是陆上风力受到当地反对的阻碍,而近岸风力已接近饱和,”他告诉《卫报》:“我们正在考虑更远的近海地区,这是合乎逻辑的。”

Dogger Bank位置的插图地图:Wikimedia Commons