Mae'r ras i gyflwyno tyrbinau gwynt 'uwch-faint' wedi cychwyn

Yn y dyfodol agos, bydd dyfroedd 15 milltir oddi ar Martha's Vineyard yn gartref i ran a allai fod yn hollbwysig o ddyfodol ynni America: y Vineyard Wind 800 1-megawat, prosiect sydd wedi'i ddisgrifio fel “fferm wynt alltraeth ar raddfa fasnachol gyntaf y genedl. .”

Dechreuodd y gwaith o adeiladu Vineyard Wind 1 y llynedd, a bydd y cyfleuster yn defnyddio fersiynau 13 MW o dyrbinau Haliade-X GE Renewable Energy. Gydag uchder o hyd at 260 metr (853 troedfedd), diamedr rotor o 220 metr a llafnau 107-metr, mae'r Haliade-X yn rhan o genhedlaeth newydd o dyrbinau sydd i'w gosod yn y blynyddoedd i ddod.

Yn ogystal â GE, mae cwmnïau eraill yn dod i mewn ar y ddeddf tyrbinau mawr. Ym mis Awst 2021, Tsieina MingYang Smart Energy rhyddhau manylion dyluniad 264-metr o daldra a fydd yn defnyddio llafnau 118-metr.

Mewn man arall, mae cwmni Vestas o Ddenmarc yn gweithio ar dyrbin 15-megawat a fydd â diamedr rotor o 236 metr a llafnau 115.5 metr tra Ynni Adnewyddadwy Siemens Gamesa yn datblygu tyrbin sy'n cynnwys llafnau 108-metr a diamedr rotor o 222 metr.

Mae'r rhesymau dros y cynnydd hwn mewn maint yn glir. O ran uchder, dywed Adran Ynni’r Unol Daleithiau fod tyrau tyrbinau “yn dod yn dalach i ddal mwy o ynni, gan fod gwyntoedd yn gyffredinol yn cynyddu wrth i uchderau gynyddu.”

Nid yw diamedr rotor mwy yn rhywbeth i’w ddangos ychwaith, gyda’r DOE yn nodi eu bod yn “caniatáu i dyrbinau gwynt ysgubo mwy o arwynebedd, dal mwy o wynt, a chynhyrchu mwy o drydan.”

Mae'n debyg iawn gyda llafnau. Dywed y DOE y gall llafnau hirach “ddal mwy o’r gwynt sydd ar gael na llafnau byrrach - hyd yn oed mewn ardaloedd gyda llai o wynt.”

Mae cael tyrbinau enfawr yn cyrraedd y farchnad yn iawn ac yn dda, ond gall eu graddfa enfawr achosi nifer o heriau tymor canolig i hirdymor i’r sector, gan greu mannau gwan a allai achosi cur pen.

Siâp llong

Cymerwch osodiadau. Ym mis Chwefror, ymchwil gan Rystad Energy manylu ar rai o'r materion posibl yn ymwneud â'r llongau a ddefnyddir i osod tyrbinau gwynt ar y môr allan yn y môr.

Gan beidio â chyfri Tsieina, dywedodd fod tyrbinau gwynt wedi gweld yr hyn y mae’n ei alw’n “ysbwriad twf yn y blynyddoedd diwethaf, gan godi o gyfartaledd o 3 megawat (MW) yn 2010 i 6.5 MW heddiw.”

Roedd y newid hwn, eglurodd, yn debygol o gael ei gynnal. “Roedd tyrbinau mwy nag 8 MW yn cyfrif am ddim ond 3% o osodiadau byd-eang rhwng 2010 a 2021, ond rhagwelir y bydd y ganran honno’n cynyddu i 53% erbyn 2030.”

Mae'r data uchod yn ymwneud â thyrbinau gwynt ar y môr yn unig. Yn ôl y cwmni ymchwil ynni a gwybodaeth busnes, disgwylir i'r galw am longau sy'n gallu gosod tyrbinau alltraeth mwy fod yn fwy na'r cyflenwad erbyn y flwyddyn 2024.

Bydd yn rhaid i weithredwyr, meddai, “fuddsoddi mewn cychod newydd neu uwchraddio rhai presennol i osod y tyrbinau mawr y disgwylir iddynt ddod yn norm erbyn diwedd y degawd, neu fe allai cyflymder gosodiadau gwynt ar y môr arafu.”

“Pan oedd tyrbinau’n llai, gallai’r fflyd cenhedlaeth gyntaf o longau gwynt alltraeth ymdrin â’r gosodiad neu drosi jackups o’r diwydiant olew a nwy,” meddai Martin Lysne, uwch ddadansoddwr ar gyfer rigiau a llongau yn Rystad Energy, mewn datganiad yn y cyfarfod. amser.

Gyda gweithredwyr yn parhau i ffafrio tyrbinau mwy, dywedodd Lysne y byddai angen “cenhedlaeth newydd o longau pwrpasol” i fodloni’r galw.

Nid yw'r llongau arbenigol hyn yn rhad. cwmni o'r UD Ynni Dominion, er enghraifft, yn arwain consortiwm i adeiladu’r Charybdis 472 troedfedd, a fydd yn costio tua $500 miliwn ac yn gallu gosod tyrbinau presennol a rhai cenhedlaeth nesaf o 12 MW neu fwy. Bydd angen mwy o longau fel y Charybdis yn y dyfodol wrth i dyrbinau dyfu.

“O’r fflyd bresennol o longau pwrpasol, dim ond llond llaw o unedau sy’n gallu gosod tyrbinau 10 MW+, ac nid oes yr un ohonynt yn gallu gosod tyrbinau 14 MW+ ar hyn o bryd,” yn ôl dadansoddiad Rystad Energy. “Bydd hyn yn newid tuag at 2025 wrth i adeiladau newydd ddechrau cael eu darparu ac wrth i gychod presennol gael uwchraddio craen.” 

porthladdoedd

Bydd y llongau sy'n cludo ac yn gosod tyrbinau yn bwysig yn y blynyddoedd i ddod, ond mae'r porthladdoedd lle maent yn docio yn faes arall lle mae'n debygol y bydd angen buddsoddiad ac uwchraddio i ddarparu ar gyfer twf ynni gwynt.

Mewn sylw a anfonwyd at CNBC trwy e-bost, disgrifiodd Lysne o Rystad Energy fod seilwaith porthladd yn “bwysig iawn” o safbwynt llong.

Yn y dyfodol, mae'n ymddangos y bydd angen llawer o arian. Fis Mai diwethaf, dywedodd adroddiad gan gorff diwydiant WindEurope borthladdoedd Ewrop byddai'n rhaid buddsoddi 6.5 biliwn ewro (tua $7.07 biliwn) erbyn 2030 er mwyn “cefnogi ehangu gwynt ar y môr.”

Roedd yr adroddiad yn mynd i'r afael â realiti newydd tyrbinau mwy a'r effaith y gallai hyn ei chael mewn perthynas â phorthladdoedd a seilwaith. “Mae angen cyfleusterau wedi’u huwchraddio neu gyfleusterau cwbl newydd i gynnal tyrbinau mwy a marchnad fwy,” meddai.

Dywedodd WindEurope hefyd y byddai angen i borthladdoedd “ehangu eu tir, atgyfnerthu ceiau, gwella eu harbyrau môr dwfn a gwneud gwaith sifil arall.”

Yn fwy diweddar, roedd adroddiad gan y Cyngor Ynni Gwynt Byd-eang hefyd yn atgyfnerthu pwysigrwydd porthladdoedd.

“Wrth i brosiectau gwynt ar y môr ehangu ac wrth i brosiectau gwynt arnofiol ar raddfa fasnachol amlhau, bydd uwchraddio porthladdoedd yn hollbwysig i lwyddiant y diwydiant yn y dyfodol,” meddai.

Dywedodd y sefydliad sydd wedi’i leoli ym Mrwsel fod maint y tyrbinau wedi “cynyddu’n aruthrol” dros y ddegawd ddiwethaf, gan nodi bod tyrbinau 15 MW ar gael ar y farchnad.

“Mae arbenigwyr bellach yn rhagweld y bydd tyrbinau gyda sgôr o 17 MW yn gyffredin erbyn 2035,” meddai, cyn ychwanegu bod prosiectau sy’n canolbwyntio ar wynt arnofiol ar y môr yn cael eu datblygu “ar gyfeintiau enfawr.”

Roedd angen “storio a chydosod sylweddol ar y cei ar y “prosiectau symudol” hyn, gan olygu bod angen cyfleusterau mwy eang, cysylltiadau trafnidiaeth ar y tir o fewn ardaloedd porthladdoedd a phorthladdoedd dyfnach.”

“Mae sawl llywodraeth wedi nodi bod uwchraddio porthladdoedd yn hanfodol i symud gwynt ar y môr yn ei flaen, o Taiwan i Dalaith Efrog Newydd.”

Mewn perthynas â phorthladdoedd, dywedodd Lysne Rystad Energy wrth CNBC y byddai angen mwy o waith ar yr Unol Daleithiau - y mae eu marchnad ynni gwynt ar y môr ar hyn o bryd yn fach - gan nad oes ganddyn nhw'r un seilwaith ag Ewrop.

Mae'n ymddangos bod newid ar y blaen hwnnw ar ddod. Ar ddechrau mis Mawrth, BP ac Cyhydedd — dau fusnes sy'n fwy adnabyddus fel cynhyrchwyr olew a nwy — wedi llofnodi cytundeb i drosi Terfynell Forol De Brooklyn yn borthladd gwynt alltraeth.

Mewn cyhoeddiad, dywedodd Equinor y byddai’r porthladd yn dod yn “gyfleuster llwyfannu blaengar ar gyfer prosiectau Empire Wind and Beacon Wind Equinor a bp.” Honnodd y byddai’r safle’n “gyrchfan i fynd iddo ar gyfer prosiectau gwynt ar y môr yn y rhanbarth yn y dyfodol.” Disgwylir i fuddsoddiad mewn uwchraddio seilwaith ddod i mewn ar $200 i $250 miliwn.

Y ffordd o'ch blaen

Mae'r uchod i gyd yn bwydo i mewn i bwysigrwydd seilwaith a logisteg. Dywedodd Shashi Barla, sy’n bennaeth byd-eang cadwyn gyflenwi gwynt a thechnoleg yn Wood Mackenzie, wrth CNBC, er bod gan gwmnïau’r galluoedd technolegol, roedd heriau logistaidd yn profi i fod yn “anodd iawn.”

“Nid ei fod yn rhywbeth newydd … rydym wedi bod yn siarad am heriau logisteg ers diwrnod cyntaf y diwydiant,” meddai Barla. “Dyna…rydym yn fath o nawr, heddiw, yn nesáu at y pwynt tyngedfennol.”

O amgylch y byd, economïau mawr yn cyhoeddi cynlluniau i gynyddu capasiti ynni gwynt mewn ymgais i leihau ein dibyniaeth ar danwydd ffosil.

Er bod y nodau hyn yn uchelgeisiol, mae'n amlwg eu bod yn wynebu nifer o rwystrau. Er gwaethaf y materion sy'n ymwneud â maint tyrbinau, bydd angen ymdrech fawr i ddod â'r holl osodiadau hyn ar-lein. Mae yna waith i'w wneud.   

“Yn gynyddol, mae diffyg seilwaith hwyluso yn cael ei weld fel ffactor sy’n cyfyngu’n fawr ar dwf y diwydiant gwynt,” nododd adroddiad GWEC.

“Mewn llawer o wledydd,” ychwanegodd, “mae diffyg seilwaith, fel rhwydweithiau grid a thrawsyrru, priffyrdd logisteg a phorthladdoedd, yn cwtogi ar ehangu ynni gwynt ac yn llesteirio’r union arloesedd sydd ei angen i drawsnewid y system ynni.”

Ochr yn ochr â'r materion hyn, mae rhyngweithio tyrbinau gwynt â bywyd gwyllt yn debygol o fod yn faes dadl a thrafodaeth fawr arall yn y dyfodol.

Dim ond yr wythnos diwethaf, cyhoeddodd Adran Gyfiawnder yr Unol Daleithiau fod cwmni o'r enw ESI Energy Inc wedi “pledio’n euog i dri chyhuddiad o dorri’r MBTA,” neu Ddeddf Cytundeb Adar Mudol.

Wrth i'r 21ain ganrif fynd rhagddi, mae ynni gwynt ar fin ehangu'n aruthrol, ond mae'r ffordd o'ch blaen yn edrych ymhell o fod yn llyfn. Gydag ysgrifennydd cyffredinol y Cenhedloedd Unedig yn ddiweddar yn rhybuddio y blaned oedd “cerdded i gysgu i drychineb hinsawdd,” ni allai'r polion fod yn llawer uwch.