轉載。

張健Jim

以下是與Henrik Stiesdal對話(huà)的幾個(gè)要點(diǎn)：

• 1978 年，斯蒂斯達爾在父母的農場(chǎng)上建造了丹麥第一臺三葉上風(fēng)向風(fēng)力渦輪機，開(kāi)啟了丹麥風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的序幕。他將設計授權給維斯塔斯，后來(lái)在西門(mén)子公司工作，幫助公司從 80 名員工發(fā)展到 14000 名員工。

• 競爭和產(chǎn)業(yè)化是降低海上風(fēng)電成本的關(guān)鍵。拍賣(mài)取代了固定的上網(wǎng)電價(jià)，形成了競爭壓力，而標準化和自動(dòng)化則實(shí)現了規模經(jīng)濟。

• Stiesdal 認為，漂浮式海上風(fēng)能將風(fēng)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(fēng)能。他的目標是將底部固定式海上風(fēng)電的工業(yè)化經(jīng)驗用于降低浮動(dòng)基礎的成本。

• 進(jìn)步有坎坷，但成本在下降。太陽(yáng)能發(fā)電的成本曾達到 4.5 美元/瓦，后來(lái)降至 30 美分。2014 年，海上風(fēng)電成本為 145 歐元/兆瓦時(shí)，現在為 50-60 歐元/兆瓦時(shí)。持續的創(chuàng )新和工業(yè)化克服了鋼材價(jià)格和利率帶來(lái)的暫時(shí)性峰值。

• Stiesdal 并不認同丹麥風(fēng)能產(chǎn)業(yè)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(yè)從小眾發(fā)展到主流的過(guò)程是一次 "奇妙的經(jīng)歷"。

• Stiesdal 沒(méi)有預見(jiàn)到風(fēng)力渦輪機會(huì )大規模升級為今天的兆瓦級海上巨型風(fēng)力渦輪機。他正確地預測了海上風(fēng)電將成為該行業(yè)的第三大支柱，但低估了時(shí)間框架，他設想的時(shí)間是 10 年，而實(shí)際只用了 9 年。

• 第一個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)位于丹麥相對避風(fēng)的海域，距離海岸僅 5 公里。關(guān)鍵的創(chuàng )新是對內部進(jìn)行隔離和除濕，同時(shí)加固外部以防止腐蝕。

• 安裝的工業(yè)化也至關(guān)重要--標準化流程使經(jīng)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(wú)人看管的情況下運行數月。

• 風(fēng)能產(chǎn)業(yè)保留了更多的歐洲制造，而不是太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)，這是因為風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)領(lǐng)先性更強，而且依賴(lài)于集成供應鏈，而太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)則是獨立的面板。但 Stiesdal 認為，通過(guò)自動(dòng)化和創(chuàng )新，歐洲的電池生產(chǎn)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(zhì)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(shí)的創(chuàng )新技術(shù)還沒(méi)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(jìn)步的動(dòng)力。

Henrik Stiesdal 認為，產(chǎn)品標準化是實(shí)現工業(yè)化和降低可再生能源成本的關(guān)鍵因素。以下是他的一些觀(guān)點(diǎn)要點(diǎn)：

• 標準化使風(fēng)力渦輪機能夠像工業(yè)產(chǎn)品一樣批量生產(chǎn)，而不是每次都要定制工程項目。這是擴大生產(chǎn)規模和降低成本的關(guān)鍵。

• 他的目標是將同樣的經(jīng)驗應用于浮動(dòng)風(fēng)力基礎。標準化模塊化組件將取代定制設計，實(shí)現專(zhuān)用工廠(chǎng)的自動(dòng)化生產(chǎn)。

• Stiesdal 以風(fēng)力渦輪機塔架為例，說(shuō)明了標準化的成本效益。以工廠(chǎng)為基礎的標準化生產(chǎn)使其成為世界上最便宜的鋼結構。

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

• 太陽(yáng)能電池板通過(guò)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(lái)幾乎沒(méi)有變化，從而實(shí)現了工業(yè)規模生產(chǎn)。

總體而言，斯蒂斯達爾認為產(chǎn)品標準化對于可再生能源從精品小眾產(chǎn)品過(guò)渡到大規模工業(yè)化生產(chǎn)至關(guān)重要。這將實(shí)現自動(dòng)化和規模經(jīng)濟，對成本競爭至關(guān)重要。

Henrik Stiesdal 認為漂浮式海上風(fēng)力渦輪機有幾大優(yōu)勢和好處：

• 擴大可到達地點(diǎn)：浮動(dòng)基礎可將風(fēng)電場(chǎng)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(fēng)力資源：最好的風(fēng)速通常出現在需要浮動(dòng)技術(shù)的離岸更遠的地方。漂浮風(fēng)能可以利用這些優(yōu)質(zhì)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(fēng)電的淺水區。漂浮風(fēng)能可在這些負荷附近提供更清潔的電力。

• 減少視覺(jué)影響：將風(fēng)電場(chǎng)建在離岸 40 多公里的地平線(xiàn)上，從岸上看不到風(fēng)電場(chǎng)。這減少了公眾對美觀(guān)和環(huán)境影響的擔憂(yōu)。

• 在亞洲推廣海上風(fēng)電：亞洲大部分地區缺乏淺海，但能源需求巨大。漂浮風(fēng)力發(fā)電對開(kāi)發(fā)這些沿海居民附近的近海資源至關(guān)重要。

• 利用大規模生產(chǎn)：Stiesdal 認為，浮動(dòng)風(fēng)能可以效仿固定式海上風(fēng)能，利用大規模生產(chǎn)和工業(yè)化來(lái)降低成本。

總之，Stiesdal 認為漂浮式海上風(fēng)能可以讓更多的地區享受到海上風(fēng)能的好處，并通過(guò)制造創(chuàng )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(fēng)能。

Henrik Stiesdal 極力主張將模塊化設計作為實(shí)現工業(yè)化和降低成本的關(guān)鍵因素。

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

• 客戶(hù)可能會(huì )要求將塔架建成一個(gè)整體，以避免組裝的麻煩。但制造商會(huì )解釋說(shuō)，這樣成本會(huì )成倍增加，根本無(wú)法與模塊化、工廠(chǎng)化方式競爭。

• 因此，模塊化建筑雖然需要組裝，但通過(guò)自動(dòng)化制造卻能帶來(lái)巨大的規模經(jīng)濟效益。這也是 Stiesdal 浮動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電基礎的核心主題。

• 他主張應用塔架行業(yè)的經(jīng)驗，在大批量工廠(chǎng)中建造標準化的地基組件，而不是在現場(chǎng)定制地基。浮動(dòng)平臺可以由這些批量生產(chǎn)的模塊組裝而成，從而充分利用成本優(yōu)勢。

Stiesdal 認為模塊化是實(shí)現工業(yè)規模生產(chǎn)和降低成本的關(guān)鍵，正如陸上風(fēng)塔和造船等其他行業(yè)已經(jīng)證明的那樣。自動(dòng)化設施中的標準化制造是他實(shí)現可負擔得起的浮動(dòng)式海上風(fēng)電愿景的核心。

Henrik Stiesdal 將化工廠(chǎng)和風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)的成本結構進(jìn)行了比較，以說(shuō)明工業(yè)化和標準化的影響。

• 對于像化工廠(chǎng)這樣采用知名技術(shù)建造的典型加工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，實(shí)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(chǎng)本身--土木工程、地基、建筑等。這種 "工廠(chǎng)平衡 "(Balance of Plant) 通常會(huì )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(fēng)電場(chǎng)來(lái)說(shuō)，渦輪機/發(fā)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(fēng)機設備的 140-150%。

這表明，與傳統的加工廠(chǎng)建設相比，風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的工業(yè)化和標準化大大降低了非設備成本。由于高度優(yōu)化的工廠(chǎng)式安裝和規模經(jīng)濟，設備的平衡成本要低得多。Stiesdal 用這個(gè)比喻來(lái)說(shuō)明工業(yè)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(fēng)電基礎上。通過(guò)應用陸上風(fēng)塔行業(yè)的自動(dòng)化制造等技術(shù)，他的目標是使浮式風(fēng)力發(fā)電在成本上具有競爭力。