思考
风能是一种资源丰富、高效、清洁的能源能量来源.清洁能源委员会报告称,2019年,澳大利亚风力发电场生产了该国35%的清洁能源。同年,风能装机容量超过830兆瓦时,为历年之最风电场的发展.
来源:清洁能源委员会, 2019年
虽然新的风力发电厂正在建设中,但第一代大型风力涡轮机几乎已经准备好要下线了。它们的设计寿命通常是20年,但是,它们的使用寿命可以达到25年,甚至30年,这取决于具体的现场条件。设备的电天平的设计寿命通常在25年以上。
因此,第一代风力发电场的所有者和经营者现在必须决定如何对其老化的结构、退役、重新供电或延长其寿命做出最佳选择。运营商在决策时必须在社区期望、土地所有者要求、规划许可、财务回报、机会成本、环境因素和设备使用寿命之间找到平衡。
在某种程度上,老化的风电场技术的退役是一个未知的领域,因为临终体验的例子有限。
由于风力涡轮机的运行寿命接近尾声,它们不能产生那么多的电力,因为它们需要更大的维护,因此增加了停机时间和维修成本。然而,如果这些资产的能力得到扩展,它们在技术上可能能够运行更长时间。
一般来说,在澳大利亚,业主有责任让场地退役,因为开发批准中包含了明确的条款,规定了场地退役和恢复的期望。
通过观察国际上第一代风电场退役的过程,我们可以吸取经验教训,将其应用到澳大利亚的风电场,减少操作和维护至关重要,简化资产管理也是如此。
为现有的风力发电场重新供电(用更新、更强大的型号取代旧的涡轮机)是陆上风力发电场的热门选择。就风能资源和电网接入而言,许多早期在澳大利亚开发的站点仍然是该国最好的站点之一。
虽然澳大利亚有许多潜在的风力发电场的地点,实际上找到地点与良好的电网接入变得越来越困难.这使得重新充电成为一个有吸引力的选择。此外,与风电场一起生活的社区可能比那些风电场是新发展的社区更支持。
我们现在关注的是影响现有风力涡轮机寿命延长和电厂在接近退休年龄时的平衡的因素。
长期以来,人们一直认为,在新风力发电场条件不利的国家,人们对延长寿命的兴趣会增加。然而,随着更先进的技术和数字分析评估可用于风电场所有者,一个新的视角正在出现,投资回报可能仍然是可以实现的国家,新建风电场就像寿命延长一样有利。
Aurecon与客户合作,根据特定风电场的历史运行数据和预期未来表现创建模型,为澳大利亚风电场的寿命延长提供决策依据。
然而,一个障碍是缺乏15年以上风电场设备的深入数字数据。未来将会有更详细的涡轮性能数据,但对第一代风电场寿命延长的计算非常有限。
有可能使用一种数据驱动的方法,通过创建一个资产的数字孪生.虽然这对于风能行业来说相对较新,但这是一种通过资产的数字模型将物理基础设施连接到数字环境的响应式系统。
它为在副本世界中进行实时场景评估提供了巨大的好处,没有风险,同时尺寸准确。
数字化场景规划有助于更好地理解运营约束、资产性能和维护需求。
一个相关的数字进化是走向数字线程。从产品定义的最初步骤,一直到资产管理,数字线索统一了关于资产的跨职能的数字记录。
我们需要全面而复杂的发展资产管理这些策略完全涵盖风电场生命的后期阶段,而不仅仅是早期阶段,在早期阶段的操作和维护可能是根据合同进行的,风险管理非常有效。
任何风电场的寿命延长都需要通过有效的运营、维护和翻新来实现。风电业主,甚至风力涡轮机供应商,都开始以更复杂的方式思考终身资产管理策略,以实现项目价值的长期最大化。
在这一领域进行彻底的尽职调查和现实的假设,对于在不断增加的可能寿命范围内开发可行的业务案例至关重要。
一个关键的考虑因素是,风电场的资产能延长到什么程度。有时候做决定很容易,选择也很简单。
然而,对于大多数人来说,它是非常复杂的,而且有很多环境,要考虑社会、技术和财务因素。任何技术工程评估都要考虑风险因素:
任何延长风电场运营的决定都需要成本/效益分析的支持。
此外,新的风能技术在规模和容量上都使第一代风力发电场相形见绌。因此,终了寿命计算的一部分是风能差异的机会成本发电如果新设备和基础设施的安装不利于延长现有风力涡轮机的寿命。
前面提到的数字双胞胎可以与电力市场模型一起使用,作为双边数字平台的一部分。这个平台将允许供应和需求无缝评估与价值单位的风电场是一个“生命延长行动”.
这样的动作分为两部分考虑:可能动作的描述和与执行该动作相关的计算导出的寿命预测。该预测指出,如果采取行动,那么在特定条件下运行的特定涡轮机,其寿命将延长特定的计算时间,以计算的成本平衡。
一旦该价值明确,运营商就可以对其资产进行财务生命周期决策。
随着第一代和第二代(及以后)风力涡轮机和接近退休年龄的工厂的平衡,有一个完整的行业需要围绕它发展,以回收和再利用废物。尽管在这一领域进行了大量的研究和开发,但它还不是行业的主流,但它不是唯一面临复合材料回收问题的行业。
来源:欧洲风能技术创新平台, 2019年9月
由于风能产业的复合材料回收问题日益严重,欧盟最近支持了这方面的研究。各国应发展当地回收风力涡轮机部件的能力,以符合社区的期望,即生产清洁和绿色电力的设备也应以同样的方式结束生命。
全世界都在利用风能,澳大利亚就是其中之一29个装机容量超过1000兆瓦的国家.这是一个在技术方面持续增长和进步的行业,能量捕获与传输.
风能作为一种可再生能源和源源不断的能源,有着巨大的、不断的好处。它为我们的家庭和企业提供了至关重要的服务,稳定了电网,促进了整体可靠的电力供应。
这就是为什么,作为一个国家,我们应该继续拥抱风能的未来,支持和投资。正确确定风电场的寿命延长或再供电方式是一个重要的组成部分。如果我们这样做,我们将看到一个可持续的、经济上可行的风能部门,为我们的世界提供未来几十年的动力。
卡特里娜Swalwell他曾担任Aurecon能源业务的技术总监。她是一名高级风力工程师,致力于经济和环境可持续性可再生能源的未来.卡特里娜拥有领导跨学科团队的丰富经验,为澳大利亚传统的和可再生能源市场.
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