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打卡全球著名海上风电场系列(1)——英国Hornsea One

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Hornsea One项目资料打包下载(351MB):包括安装和运维船信息、图片、PDF、新闻册、视频等,关注风能专委会CWEA公众号,后台回复关键字“20210412”下载。

Ørsted - Hornsea Project One

导读
为促进海上风资源的利用,加快国家能源转型,英国首相鲍里斯·约翰逊做出承诺“根据目前英国国内的用电量,政府将确保到2030年,海上风力发电量将超过国内每户家庭的用电量,并且政府要将此前的30GW发电量目标提升至40GW。”在国家大力支持下,英国海上风电行业蓬勃发展,拥有目前世界上装机容量最大的海上风电场—Hornsea One。

点击播放海上风电场视频介绍



风电场概况
Hornsea One海上风场位于英格兰Yorkshire海域,面积约629.6平方公里,是周边海港城市赫尔市(HULL)面积的五倍多。该风电场由丹麦最大的能源集团沃旭能源(Ørsted)开发,于2018年1月份开工,2020年1月份全面投入运营,创造了多达2300个就业机会,总装机容量超过1.2GW,能满足100万户家庭的用电需求。

图1 Hornsea One海上风电场地理位置 

项目阵列图和升压站布局位置

(https://www.nifca.gov.uk/wp-content/uploads/2019/06/Notice-to-Mariners-Hornsea-Project-One-Weekly-Notice-of-Operations-91.pdf)


该风电场包括三个海上升压站,两个海上住宿平台,多达五个海上HVAC变电站(变电站是通过30kV至70kV阵列间电缆进行连接)、两个海上HVDC转换站和一个补偿站,也是世界上第一个海上无功补偿站。

表1 Hornsea One风电场主要参数一图看懂Ørsted - Hornsea Project One风电场



风电场施工情况
主要施工节点如下:
2014年12月:获政府批准;2016年:  1月,陆上升压站开工建设;  9月,陆上电缆开始施工;2018年:  1月,安装第一台单桩基础;  4月,安装第一座海上升压站Z12;  6月,安装完成全球首个海上无功补偿站;  8月,海上3个升压站安装完成;  12月,提前完成输出电缆系统的布置;2019年:  2月,第一台风机安装完成并发电;  6月,开始运营(由于风场装机容量较大,在建设期开始投入运营);  夏季结束,所有风机安装完成;  秋季结束,风电场满负荷发电;2020年1月下旬:Hornsea One海上风电场全面投入使用。
项目总工使用174台西门子歌美飒风电机组(单桩)。采用Fred.Olsen Windcarrier的自升式安装平台Bold Tern完成Hornsea One海上风电场88台风机的吊装,余下的86台风机则由A2SEA公司的自升式安装平台Sea Challenger进行安装。

图2 自升式安装平台Bold Tern

自升式安装平台Sea Challenger

项目风机安装过程
Hornsea One海上风场项目的服务运维船(SOV)采用Edda Mistral号等。


Edda Mistral介绍视频,高清,后台可下载


另外,开发商在该风场使用了两艘迄今为止全球最大的海上风电船员转运船(CTV)——MHO Gurli和MHO Esbjerg号。船长约39米,借鉴了石油和天然气行业中运营的大型海上快速双体船的设计理念,具有出色的耐波性、稳定性和舒适性,同时配置了高度冗余动力设备,拥有四套引擎和四套喷射推进器。
图3 风电转运船(CTV)—MHO Gurli号https://mho-co.dk/mho-co-our-fleet/

图3 风电转运船(CTV)—MHO Esbjerg号

https://www.vesselfinder.com/vessels/MHO-ESBJERG-IMO-9852511-MMSI-219023786

https://mho-co.dk/wp-content/uploads/2020/09/MHO-Esbjerg-General-Arrangement-.pdf

Tideway全新铺缆船Living Stone号。全部海上出口电缆总长467公里,另有一条38公里的陆上电缆路线,这是迄今为止已安装的最长的直流海上风出口电缆系统。


Ocean Yield的电缆敷设船Connector号,有两个大转盘,最多可容纳6,000吨和3,000吨的电缆。
项目电缆由NKT在德国科隆和卡尔斯努厄的工厂生产。DEME集团子公司Tideway BV负责外送电缆安装工作,Tideway使用其分包安装公司VBMS的Ndurance安装船完成了三根245kV海缆登陆段的敷设工作,Ocean Yield的Connector海缆敷设船和后来Tideway自己的Living Stone海缆敷设船完成了海上电缆的敷设工作。 
整个建设过程共用到了35艘船只。

风电场技术要点

1风电机组


风场共安装了174台SIEMENS Gamesa供应的SWT 7.0-154海上风电机组(单桩基础),每台风机叶轮直径154米,高达190米,超过英国伦敦标志性建筑小黄瓜(Gherkin)的高度。

表2 SWT-7.0-154机组参数
图4 SWT-7.0-154机组尺度对比示意7MW风机高度超过180米高的伦敦标志建筑“小黄瓜”

西门子歌美飒 SWT-7.0-154 风电机组

https://www.siemensgamesa.com/en-int/products-and-services/offshore/wind-turbine-swt-7-0-154

 

2019年10月3日,项目最后一台风机完成吊装


2升压站


Hornsea One的升压站HA-Z12安装过程,共三个升压站Z11、Z12和Z13


Hornsea One海上风电场离岸距离120km,距离陆地较远,存在输电损耗大、过电压等问题,沃旭能源在详细评估之后,最终采用3座海上升压站+1座海上无功补偿站的方案,成为世界首个海上无功补偿站以及三根外送海缆传输至岸上升压站。无功补偿站建在离岸约60km处,采用导管架基础,其中,上部结构总重2100吨,基础总重1400吨。
图5 无功补偿站

3电缆


Hornsea One海上风电场外送电缆总长度505km,其中,海底电缆长467km,是全球海上风电项目中最长的交流输电线路。陆上电缆采用开放式挖沟技术安装于地下,而登陆时的电缆则使用盐海和海防下的水平定向钻探安装。

结语
Hornsea One海上风电场是目前为止离岸距离最远的海上风电场,在海上风电领域进行了多方面的创新,建成了世界上第一个无功补偿站和有史以来最长的交流海上风电输出电缆系统。此外,该风电场设置直升机起降平台,同时考虑燃料储存方案,成为英国第一个可为直升机提供加油保障的海上风电场。Hornsea One海上风电场的技术创新是海上风电发展的重要的里程碑,对于远海风电场的建设具有划时代的意义!本文授权转发自:千尧科技(未经授权 不得转载)风能专委会CWEA公众号综合编辑

其他参考:


Hornsea One只是该地区计划的四个项目中的第一个,另外还有3个项目正在建设和开发中,4个风电场的分布结构如下图。 四个Hornsea One海上风电项目分布图
Hornsea Two项目正在建设中,总装机容量达1.4GW。超越了Hornsea One的装机容量。Hornsea Project Two更靠近海岸,中心距离Yorkshire海岸89公里。安装165台西门子歌美飒8MW风机。

Hornsea Project Two基本信息


2018年,沃旭能源Ørsted决定将Hornsea One项目50%的股份作价45亿英镑卖给美国的投资基金全球基础建设合伙公司(GIP)。GIP 公司还持有沃旭能源Ørsted在德国的其他两个海上风电场 Gode Wind 1 和 Borkum Riffgrund 2 各50%的股份。Ørsted 则拥有并运营目前世界上已建成的最大海上风电场项目“The Walney Extension”,该项目装机容量659MW。
海上风电场巡礼相关资料:1、英国Hornsea One-全球最大1.2GW海上风电场资料打包下载(351MB):包括船舶信息、图片、PDF、新闻册、视频等,关注风能专委会CWEA公众号,后台回复关键字“20210412”下载。
相关参考链接:https://hornseaprojectone.co.uk/https://www.deme-group.com/technologies/sea-challenger https://www.siemensgamesa.com/en-int/products-and-services/offshore/wind-turbine-swt-7-0-154https://hornseaprojectone.co.uk/news/2019/10/final-turbine-installed-as-worlds-largest-offshore-wind-farm-nears-completionhttps://hornseaprojectone.co.uk/news/2018/09/edda-mistral-pops-to-grimsby-before-joining-her-sister-out-at-seahttps://hornseaprojectone.co.uk/news/2018/12/hornsea-one-the-biggest-offshore-wind-farm-in-the-world-celebrates-major-construction-milestone正在建设的第二期项目:https://hornseaprojects.co.uk/hornsea-project-twohttps://edition.cnn.com/2019/09/25/business/worlds-largest-wind-farm/index.html资源下载:https://hornseaprojectone.co.uk/document-library#document-library-newslettershttps://www.nifca.gov.uk/wp-content/uploads/2019/06/Notice-to-Mariners-Hornsea-Project-One-Weekly-Notice-of-Operations-91.pdf
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