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        Michael Liebreich訪談大神Henrik Stiesdal 要點

        轉載。

        張健Jim

        以下是與Henrik Stiesdal對話的幾個要點:

        • 1978 年,斯蒂斯達爾在父母的農場上建造了丹麥第一臺三葉上風向風力渦輪機,開啟了丹麥風能產業的序幕。他將設計授權給維斯塔斯,后來在西門子公司工作,幫助公司從 80 名員工發展到 14000 名員工。

        • 競爭和產業化是降低海上風電成本的關鍵。拍賣取代了固定的上網電價,形成了競爭壓力,而標準化和自動化則實現了規模經濟。

        • Stiesdal 認為,漂浮式海上風能將風能的可利用資源擴大了十倍,使世界上更多的地方都能利用風能。他的目標是將底部固定式海上風電的工業化經驗用于降低浮動基礎的成本。

        • 進步有坎坷,但成本在下降。太陽能發電的成本曾達到 4.5 美元/瓦,后來降至 30 美分。2014 年,海上風電成本為 145 歐元/兆瓦時,現在為 50-60 歐元/兆瓦時。持續的創新和工業化克服了鋼材價格和利率帶來的暫時性峰值。

        • Stiesdal 并不認同丹麥風能產業的唯一功勞,他提到了許多貢獻者以及他在找到合適合作伙伴方面的好運氣。但他認為,參與該行業從小眾發展到主流的過程是一次 "奇妙的經歷"。

        • Stiesdal 沒有預見到風力渦輪機會大規模升級為今天的兆瓦級海上巨型風力渦輪機。他正確地預測了海上風電將成為該行業的第三大支柱,但低估了時間框架,他設想的時間是 10 年,而實際只用了 9 年。

        • 第一個海上風電場位于丹麥相對避風的海域,距離海岸僅 5 公里。關鍵的創新是對內部進行隔離和除濕,同時加固外部以防止腐蝕。

        • 安裝的工業化也至關重要--標準化流程使經驗豐富的操作人員能夠在惡劣天氣條件下快速安裝渦輪機。這種可靠性使海上渦輪機可以在無人看管的情況下運行數月。

        • 風能產業保留了更多的歐洲制造,而不是太陽能產業,這是因為風能產業的技術領先性更強,而且依賴于集成供應鏈,而太陽能產業則是獨立的面板。但 Stiesdal 認為,通過自動化和創新,歐洲的電池生產可以在競爭中立于不敗之地。

        • 雖然較低的成本提高了采用率,但 Stiesdal 質疑能源是否必須總是變得更便宜。氣候挑戰可能要求使用零碳能源,即使其成本仍高于化石燃料的歷史成本。

        • 斯蒂斯達爾在 1978 年的一次超速事故中打破了丹麥的葉片拋擲距離(475m)記錄,當時的創新技術還沒有讓渦輪機變得更加安全。但是,從失敗中吸取教訓始終是進步的動力。


        Henrik Stiesdal 認為,產品標準化是實現工業化和降低可再生能源成本的關鍵因素。以下是他的一些觀點要點:

        • 標準化使風力渦輪機能夠像工業產品一樣批量生產,而不是每次都要定制工程項目。這是擴大生產規模和降低成本的關鍵。

        • 他的目標是將同樣的經驗應用于浮動風力基礎。標準化模塊化組件將取代定制設計,實現專用工廠的自動化生產。

        • Stiesdal 以風力渦輪機塔架為例,說明了標準化的成本效益。以工廠為基礎的標準化生產使其成為世界上最便宜的鋼結構。

        • 對于海上風電而言,標準化安裝至關重要--讓經驗豐富的工作人員快速安裝渦輪機。這有賴于船舶、設備和流程的標準化。

        • 太陽能電池板通過標準化迅速降低了成本。除了效率提高之外,其基本設計和制造幾十年來幾乎沒有變化,從而實現了工業規模生產。

        總體而言,斯蒂斯達爾認為產品標準化對于可再生能源從精品小眾產品過渡到大規模工業化生產至關重要。這將實現自動化和規模經濟,對成本競爭至關重要。

        圖片

        Henrik Stiesdal 認為漂浮式海上風力渦輪機有幾大優勢和好處:

        • 擴大可到達地點:浮動基礎可將風電場安裝在離岸更遠、固定基礎不可行的深水區。這大大增加了可用資源。

        • 獲取更好的風力資源:最好的風速通常出現在需要浮動技術的離岸更遠的地方。漂浮風能可以利用這些優質資源。

        • 靠近負荷中心:許多能源需求大的沿海居民中心缺乏適合固定式海上風電的淺水區。漂浮風能可在這些負荷附近提供更清潔的電力。

        • 減少視覺影響:將風電場建在離岸 40 多公里的地平線上,從岸上看不到風電場。這減少了公眾對美觀和環境影響的擔憂。

        • 在亞洲推廣海上風電:亞洲大部分地區缺乏淺海,但能源需求巨大。漂浮風力發電對開發這些沿海居民附近的近海資源至關重要。

        • 利用大規模生產:Stiesdal 認為,浮動風能可以效仿固定式海上風能,利用大規模生產和工業化來降低成本。

        總之,Stiesdal 認為漂浮式海上風能可以讓更多的地區享受到海上風能的好處,并通過制造創新降低成本。這將使世界上更多的地方都能獲得更清潔的風能。

        Henrik Stiesdal 極力主張將模塊化設計作為實現工業化和降低成本的關鍵因素。

        • 他以陸上風力渦輪機塔架為例,這些塔架總是分段建造并在現場組裝,而不是建造成一個單獨的高塔。

        • 客戶可能會要求將塔架建成一個整體,以避免組裝的麻煩。但制造商會解釋說,這樣成本會成倍增加,根本無法與模塊化、工廠化方式競爭。

        • 因此,模塊化建筑雖然需要組裝,但通過自動化制造卻能帶來巨大的規模經濟效益。這也是 Stiesdal 浮動式風力發電基礎的核心主題。

        • 他主張應用塔架行業的經驗,在大批量工廠中建造標準化的地基組件,而不是在現場定制地基。浮動平臺可以由這些批量生產的模塊組裝而成,從而充分利用成本優勢。

        Stiesdal 認為模塊化是實現工業規模生產和降低成本的關鍵,正如陸上風塔和造船等其他行業已經證明的那樣。自動化設施中的標準化制造是他實現可負擔得起的浮動式海上風電愿景的核心。

        Henrik Stiesdal 將化工廠和風力發電廠的成本結構進行了比較,以說明工業化和標準化的影響。

        • 對于像化工廠這樣采用知名技術建造的典型加工廠來說,實際工作的設備(反應器、管道等)約占資本成本的 100%。

        • 但隨后還需要建造工廠本身--土木工程、地基、建筑等。這種 "工廠平衡 "(Balance of Plant) 通常會在工藝設備成本的基礎上再增加 200%。因此,全部資本成本是設備本身的 300%。

        • 相比之下,對于目前美國的陸上風電場來說,渦輪機/發電機約占成本的 100%。但地基、電力工程、道路、圍欄等--設備的其他部分--僅在渦輪機成本的基礎上再增加 40-50%。因此,全部資本成本僅為風機設備的 140-150%。

        這表明,與傳統的加工廠建設相比,風能產業的工業化和標準化大大降低了非設備成本。由于高度優化的工廠式安裝和規模經濟,設備的平衡成本要低得多。Stiesdal 用這個比喻來說明工業化在降低成本方面的力量,他希望將這股力量運用到浮式海上風電基礎上。通過應用陸上風塔行業的自動化制造等技術,他的目標是使浮式風力發電在成本上具有競爭力。