海上风电 | 一款长着犄角的漂浮式风机下水试验，2021年将在中国测试
海上风电从近海到远海，从固定基础到漂浮式基础，设计者和风机制造商、运营商希望把风机做得更大，把风电场往深海推得更远。近日，德国公司设计生产的一台外观古怪长着犄角的1拖2漂浮式风机下水试验，又将这一“深”“远”理念往前推进了一步。德国开发商EnBW与Aerodyn 工程公司将曾获得WindPowerMonthly杂志“2017最佳创新设计”的漂浮式模型样机SCD nezzy2正式投放真实水域进行试验，并透露2021年底将在中国测试1：1样机。
获得WPM 2017最佳创新机型的15MW SCD nezzy2漂浮式风机，
WPM评价该款机型可以“窥见海上风电未来”
在不来梅港附近的一个湖泊中，1:10的模型样机正式下水测试（EnBW）
漂浮式+大风机，奇奇怪怪只为降低LCOE
2017年，设计中的Aerodyn SCD nezzy2双转子风机模型，额定容量15MW，风轮直径150米，采用各2片的4叶片设计，预计2022年正式安装。但最近在德国不莱梅港附近一个小湖泊中下水的模型试验机，所采用的2台试验样机安装的是3叶片风机，风机的尺寸也只有18米高，采用SCD混凝土半潜平台。
3叶片风机漂浮式风电场示意图
两家公司随后还计划在波罗的海测试Nezzy 2平台。如果测试成功，2021年底或2022年初，还将与中国的合作公司对1:1样机进行全面测试。
EnBW风能和海洋技术负责人Hannah Konig表示：“漂浮式风电新技术的潜力很大。借助这些新的技术，拥有更深海域的国家，有更大可能性扩大可再生能源发电潜力。与Aerodyn合作测试的Nezzy 2模型，有许多技术创新在里面。”
SCD Nezzy 2 系统发展计划
EnBW计划在未来的项目中使用漂浮式系统，特别是在法国，他们将与子公司Valeco一起挖掘漂浮式海上风电市场的潜力。EnBW还希望能在美国加州西海岸的深海区域建立一个漂浮式风电场。
2017年夏季，SCD nezzy2曾在伦茨堡Nobiskrug船厂搭建了一个6MW单机的1:10模型并进行测试。该测试机采用混凝土基础，钢制塔架，碳纤维拉线。叶片选择碳纤维的超轻量设计，叶片长7.3 m，重量只为26 kg。
6MW单机1:10模型建造
2018年，在爱尔兰科克的人造波浪箱中对 nezzy2的1:36模型进行了测试。在顶端安装了2个推进器及旋转梁，模拟双转子的动力特性。
浮动基础1:36模型在人造水箱中测试
海上风电向远海和深海挺进，漂浮式成主角
人类从没停止探寻和利用风资源的脚步。海上风电成为能源转型时代，人类利用海洋风资源的绝佳方式。欧洲风能协会（WindEurope）发布的2019欧洲海上风电报告显示，2019年，欧洲新增502台海上风力发电机组，涉及10个已成功并网的海上风电项目，新增装机容量共计3627MW，欧洲海上风电总装机突破22GW。
由于远海风能资源更加稳定，并且近海适宜吊装机组的位置越来越少，欧洲海上风电正向远海深水区发展。2019 年在建的海上风电场平均水深为33 米，较2018 年略有增加。水深最深的漂浮式项目是Hywind demo风电场， 达到220 米以及HywindScotland 风电场，达到108 米。水深最深的半潜式基础项目是Windfloat Atlantic 风电场，达到100 米。
2019 年在建的海上风电场到海岸的平均距离为59 千米，较2018 年有所增长。英国的Hornsea One 风电场、德国的EnBW Hohe See 和EnBW Albatros 风电场是目前离岸最远的几个风电场，都超过100 千米。从目前已获得许可的海上风电项目情况来看，水深和离岸距离呈现明显的增加趋势。
Aerodyn 公司董事总经理Sonke Siegfriedsen坚信Nezzy 2系统将大幅度降低海上风电的成本，使全球海上风电行业整体获益。
双转子设计，可以比单台风机更轻，降低成本
SCD nezzy 2 紧凑型风机设计效果图
15 MW SCD nezzy 2 克服了越来越大的风电机组可能会遇到难题，因为未来超大尺寸的风机，必然导致重量和轮毂高度的增加，而水线上方重量的增大，特别是加长的叶片会大大影响浮动基础的成本。SCD nezzy2的双转子设置与使用单台大型风电机组相比，可以保证重量减少到80%，轮毂高度也可降低到70%。这会大大降低SCD nezzy2双转子解决方案的投资成本和LCoE。
来源：Renews, EnBW, Aerodyn
2019欧洲海上风电报告发布，新增装机3.63GW，机组平均单机容量达7.8 MW
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