《FPSO技术引领海上能源行业脱碳转型》

  • 来源专题:能源情报网监测服务平台
  • 编译者: 郭楷模
  • 发布时间:2025-01-03
  • 全球海上能源行业的浮式生产解决方案,特别是浮式生产储卸油装置(FPSO)技术,已经从最初的不起眼起步,发展成为推动能源转型和脱碳的重要力量。随着能源需求的不断增长、供应安全问题日益凸显以及气候变化的紧迫性,FPSO技术正被广泛应用于深海石油和天然气项目,并逐步向海上绿色能源生产拓展,以释放来自可再生能源的清洁能源。

    近年来,FPSO技术的创新为开发偏远环境中的碳氢化合物储备铺平了道路,有望实现海上石油和天然气生产的零排放未来。据能源海事协会(EMA)等机构的评估,浮动生产系统建设市场将呈现上升趋势,预计未来大型浮动生产装置(包括FPSO)将获得更多订单。

    巴西石油公司等海上能源运营商正致力于新建FPSO配备脱碳解决方案和技术,以支持和实现净零目标。MODEC等FPSO市场参与者正着力解决发电问题,因为发电是温室气体排放的主要来源。他们通过数字化和自动化减少能源使用,提高能源效率,并探索碳捕获利用和储存(CCUS)以及能源存储系统(ESS)等清洁能源技术。

    随着新兴经济体能源需求的激增,提高效率、数字化升级和减少温室气体排放被视为实现绿色航运运营的持久工具。市场分析师和行业巨头预计,下一波能源市场增长将集中在亚洲。

    据联合市场研究公司(Allied Market Research)报告,浮式生产储卸油市场在2023年的价值为252亿美元,预计到2033年将达到462亿美元,复合年增长率为6.3%。尽管能源行业内部存在矛盾,但供应安全仍然是重中之重。因此,更加重视减排措施以及在石油和天然气生产过程中融入低碳和绿色能源技术被认为是获得这些碳氢化合物项目所需资金和融资的关键。

    新建FPSO的设计预计将继续采用全电动概念,并进行改动以实现更高效的发电系统、优化的工艺设备以及减少排放的策略。马来西亚MISC等公司正在开发新的FPSO概念,有望将典型的二氧化碳排放量减少近40%。

    此外,FPSO技术的创新用途也在不断拓展。例如,SwitcH2公司设计绿色氢和氨的浮动生产装置,利用陆上和海上风能、太阳能和波浪能进行可再生能源系统整合。这种绿色氨具有高能量密度和易于储存的特点,是全球航运业脱碳的首选。

    Bluewater Energy Services等公司则致力于整合可持续能源技术,减少排放,并拥抱可再生能源,以确保能源转型的弹性和现实性。他们与Purus等合作伙伴联手,提供清洁能源FSO解决方案,以加速全球能源转型。

    另一种创新趋势是利用浮动海上风电为FPSO供电。例如,Equinor的Hywind Tampen项目旨在为浮动生产设施提供电力,帮助实现能源效率并用可再生能源为这些浮动生产资产提供动力。

    随着全球气候目标的压力增大,许多FPSO参与者正下定决心通过加速向更可持续的未来转变,同时支持电力供应安全,应对能源转型时代的挑战。MODEC、Altera Infrastructure和SBM Offshore等公司正在通过扩大数字化举措、研究浮动海上风电和氢气等低碳选择,以及采用碳捕获和储存等技术,来减少排放并实现净零目标。

    SBM Offshore的EmissionZERO计划旨在通过近零排放FPSO实现近零排放。该公司正在推进其概念,以便在2025年为市场准备好解决方案。他们与三菱重工等合作伙伴正在开发FPSO碳捕获技术,预计将进一步直接减少碳排放量。

    展望未来,FPSO市场前景广阔,是能源转型的核心产品。随着技术的不断进步和创新,FPSO技术有望在推动全球能源转型和实现净零排放目标方面发挥越来越重要的作用。

  • 原文来源:https://www.wedoany.com/zh-cn/shortnews/5OAl8xpE.html
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  • 《AI技术成为能源转型好帮手》

    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2024-10-28
    • 当前,AI(人工智能)技术在助力能源转型中应用愈加广泛。前不久,国能日新科技股份有限公司发布了其自研的新能源大模型“旷冥”,该模型能够帮助提高新能源发电效率、应对极端天气。中国华电、玖天气象、华为等企业共同发布“基于AI大模型技术新能源气象功率预测解决方案”,通过对新能源功率预测实现“智算”,提升预测准确度、降低电站运营成本。业内人士认为,随着AI技术深入应用,其在推动能源加快转型方面的潜力将被不断激发。 提高管理效率 河北省张家口市地处华北平原与内蒙古高原连接区域,是华北地区风能和太阳能资源最丰富的地区之一。大唐索拉风电场智慧场站就坐落于此。这座智慧场站采用智慧化管控系统进行管理,值班员可以通过一体化平台看到风电场升压站全貌以及对应的设备监控点位,对设备状态、人员行为、安防环境等进行全方位监测。 风电和光伏项目的新能源场站,大多位置偏远且分布零散。场站内设备种类繁多,占地面积广阔,也增加了管理的复杂性。在传统的管理模式下,场站运维人员需要进行现场的设备控制和巡检,耗费大量人力、物力和财力,成为新能源企业发展的一大阻碍。而AI技术的引入,则能够降低管理成本,显著提升场站管理效率。 “AI可以帮助实现新能源发电设备智能控制、图像智能识别、负荷精准预测,大大降低了人工成本。”据大唐国际生产部新能源处相关负责人介绍,AI技术能对场站的风电机组、光伏逆变器等发电设备实现智慧控制,并通过自学习从风和光等自然资源中获取更高发电效率。此外,AI技术还革新了传统的人工巡检方式,通过集成AI识别算法的摄像头,实现对光伏组件和风机叶片的高精度自动化巡检。 AI技术不仅可以实现对能源供应过程的实时监控,还能通过分析实时数据,及时发现潜在的问题并进行优化调整。 “除了在场站端的应用,AI还能应用于集控端的发电和检修策略优化上。”大唐国际生产部新能源处相关负责人告诉笔者,AI大模型可以分析设备运行及历史故障产生的海量数据,为管理者提前预警潜在风险。“例如,企业研发的故障模型可以提前发现设备劣化的征兆,并根据设备寿命规律合理优化检修策略。通过实施更加精准的维护计划,不仅显著延长了设备的使用寿命,还大幅度降低了停电的风险,实现了运维管理的全面优化。” AI技术还逐步深入并渗透至新能源企业管理的各个层面与细节中。 据金风科技人工智能应用研究院院长宋建军介绍,金风科技在无人化电站建设、物资调拨和翻译等工作中已开始使用AI技术。目前,企业开发的行业翻译大模型可以帮助实现高精度的行业术语翻译,支持风电行业的国际化需求。“未来,企业将在多模态大模型、视觉分析、运筹学等技术方向长期投入,让AI技术全面助力新能源的技术创新和运营管理。” “AI技术对于新能源领域来说是颠覆性的,提升了行业整体运行效率。”中国人民大学应用经济学院教授陈占明认为,AI不仅能让企业优化管理决策,还能帮助企业降本增效,未来将成为越来越多新能源企业的选择。 优化能源调度 AI技术不仅能提升企业的管理效率,还能优化企业和用户之间的能源调度。 今年夏天,在南方电网云南大理供电局“源网荷储充”智能调控平台的自动调控下,云南大理天峰山风电场快速高效地将来自大理的新能源输送到云南各地及粤港澳大湾区,为千家万户带来丝丝清凉。 据相关工作人员介绍,AI智能调控模式能够高效辅助调控员进行决策、方式转供,实时进行潮流断面的动态控制、风险自动识别、辅助电力系统快速响应各种异常情况,大幅降低调度员频繁操作的风险,从而有效支撑新能源年度电量占比60%以上地区电网的安全稳定运行。 除了避免误操作、误调度,AI也能参与制定更优化的调度计划。 新能源发电具有较强的间歇性与波动性,“高温无风”“晚峰无光”等现象影响着发电质量,也给电网调度带来挑战。AI技术可以帮助整合多维数据、预测新能源电力波动,使供需更加匹配。据宋建军介绍,金风科技正在利用AI大模型技术升级现有的负荷预测系统,以期对历史发电数据、实时气象数据、电网负荷等多源异构数据分析和计算,帮助电网制定更加优化的调度计划,减少能源浪费。 极端天气是新能源发电面临的又一难点,直接影响发电稳定性。AI的分析算法可以捕捉大气实时情况、精准预测气象,提高新能源电力输出效率。例如,国能日新研发的“旷冥”大模型在预测大风、台风等极端天气事件方面表现出色,命中率有所提升,这能进一步帮助制定电网调度计划和策略,确保电力供需平衡。 AI从海量数据中进行模式识别和流程优化的能力,使其成为推动新兴能源调度模式发展的重要技术选择。 在2024国际数字能源展上,广东省深圳市发布虚拟电厂调控管理云平台3.0。该平台已接入充电桩、楼宇空调、光伏等9类共计5.5万个可调负荷资源,总容量逾310万千瓦。据工作人员介绍,凭借先进的通信采集技术,平台的数据处理能力已从上线之初的十万级跃升至百万级,整体感知时效进入毫秒级。作为一种新兴能源调度模式,虚拟电厂将闲散在终端用户的电力负荷资源聚合起来并加以优化控制,目前正在国内探索落地。AI的应用将加快分布式可再生设备的普及和使用,更好地支撑能源转型。 催生更多创新 未来,新能源应用场景的多样化将使新能源产业对AI的需求进一步增强,推动更多基于AI的创新应用落地。 例如AI可以帮助开发新能源发电和存储的高性能、低成本材料,助力能源转型。此外,自动化、智能化机器以及AI技术还可以用于海上可再生能源电站等建设场景,提供绿色、清洁的能源。 随着新能源企业逐渐向以“AI算法”为核心的管理模式变革,AI可以助力更多新产品和新模式的创新。业内人士表示,一方面,AI可以实现更高效的能源储存与管理,形成像智能风机、无人电站、新能源大数据平台等创新产品;另一方面,AI也可以辅助设计更优化的资源布局和配置,催生虚拟电厂、碳交易、备件平台交易等新模式。 目前,AI的应用更多集中在企业方面。未来,AI的潜力将进一步释放,更多地惠及用户群体。 “在能源消费领域,AI可以根据家庭用能的历史数据归纳用户的消费行为,帮助用户在各种供电方式之间择优进行切换,为用户做好微观层面的能源管理。”除了为用户提供个性化的能源消费建议,陈占明认为,AI在新能源产品和服务的销售方面也有应用空间。“通过分析人们的用能模式,构建精准的用户画像,从而降低能源消耗并提升用户参与度和满意度。” 尽管应用前景广阔,当前,AI赋能新能源领域发展还存有一些挑战与困难。 厦门大学中国能源政策研究院教授林伯强认为,AI性能的不确定性、数据孤岛与高质量数据不足、滥用与社会风险、先进算力不足以及AI自身的能源消耗等问题,都会给AI在新能源领域的应用带来挑战。对此,需要采取多维度的应对策略,包括推动数据标准化与共建共享、完善AI研发应用相关法律法规、保障数据安全和伦理规范、加大技术研发投入、优化算法模型以降低算力需求,并探索利用可再生能源支持AI基础设施的运营模式等。 陈占明认为,基于大语言模型的AI主要侧重于在既有的知识框架内处理与预测信息,而更具革新性的AI技术则有望对能源转型产生更大的影响。
  • 《山东能源电力引领海上风电创新升级》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2023-03-16
    • 东方风来满眼春,渤海湾碧波荡漾。 在环渤海经济圈和山东半岛蓝色经济区叠加地带,山东能源电力集团渤中海上风电项目向海“揽”风,书写着新能源事业发展的壮美篇章。 ▲山东能源渤中海上风电场 近日,在2022(第二届)“风电领跑者”技术创新论坛暨颁奖盛典上,电力集团创新应用的全新一代半直驱海神平台EW8.5-230机组,荣获海上8~12MW级风电机组“最佳海上机组奖”,项目定制化选用的S112叶片、南高齿8.5MW全集成传动链齿轮箱、禾望IGCT中压海上风电变流器,均获得最佳零部件产品奖。 同时,国际知名风电行业专项杂志Windpower Monthly公布了2022年全球最佳海上风电机组,EW8.5-230机组位列全球第四位。电力集团2021年首创的主机厂合作伙伴优选模式结出丰硕果实,将供需关系转变为协同创新关系,创出行业佳话。 01创新领航 加速行业提升 习近平总书记强调:我们充分发挥科技创新的引领带动作用,努力在原始创新上取得新突破,在重要科技领域实现跨越发展。 坚持创新是引领发展的第一动力。山东能源电力集团积极践行“创造绿色动能、引领能源变革”的使命担当,高起点谋划、高定位选型、高标准推进全国首批、山东省首个平价海上风电项目,用创新思维、创新模式、创新发展、创新应用,实现海上风电建设成本大幅优化、管控模式智慧提升,助力山东省海上风电发展走在全国前列。 “在海上风电开发建设进程中,我们坚持创新引领,聚焦未来发展趋势,以前瞻性眼光带动技术加速迭代、引领行业进步,使创新成为激活旧动能、迸发新动能的‘强力引擎’。”山东能源电力集团党委书记、董事长李伟说道。 风机主机成本占风场建设成本的30%-40%,是海上风电实现平价开发的关键核心;作为全国首批次平价海上风电项目,山东能源电力集团项目团队深入学习海上风电知识,调研优秀企业,对技术、成本现状及发展趋势进行科学、清晰的分析和研判,形成以技术创新、规模化开发、科学融资为方向的平价路径,着力深挖技术创新潜力,在深入分析原有5.2MW风机、升级产品7MW风机等在海上平价时代的优劣势基础上,首创性提出低风速地区8MW以上机型应用方向;为积聚技术创新能力,首次采用海上风电主机厂商优选模式,寻找最佳的合作伙伴,在技术、产品、产业等方面深度合作。   ▲山东能源渤中海上风电A场址H220-8.35MW机组吊装 与中国海装集团合作,将风机功率定制化提升到8.35MW、叶轮直径220米,并在2022年6月21日成功首台吊装、10月份发出我国“十四五”规划五大海上风电基地首度平价绿电。 与上海电气风电集团合作,将风机功率进一步提升到8.5MW、叶轮直径跃升至230米,在山东能源集团渤中海上风电B场址中首次规模化工业应用;EW8.5-230风电机组从2022年8月31日首台到货至12月30日全容量并网,历时仅121天,创造了40万千瓦以上风场最短工期世界纪录;风轮直径达230米,是目前为止商业化运行的最大风轮直径,扫风面积约等于5.8个标准足球场。   ▲山东能源渤中海上风电B场址首台EW8.5-230机组吊装 2022年底,山东能源电力集团实现渤中A、B两个场址共90万千瓦全容量并网,并网规模约占当年度全国海上风电并网规模的1/5,两个风电场汇入一个陆上集控中心、采用同一条电网送出线路,成功建成了国内单体规模最大的陆上集控中心和国内一次性建成单体规模最大的海上风电项目,建成北方地区最大海上风电集群,山东能源海上风电规模跃升至山东省第一。两个风电场每年可提供绿电超过32.5亿度,等效节约标准煤102万吨,等效减排二氧化碳235万吨。 数字是最好的见证。山东能源渤中海上风电项目开发建设运营过程中,获得多项行业乃至世界第一的优异成绩,一举创造了当年规划、当年核准、当年开工建设、当年全容量并网、当年达产的海上风电建设奇迹,刷新了全球海上风电推进最快速度,全面引领了海上风电平价开发进程,起到了重要示范作用。作为山东能源贯彻落实党中央“双碳”战略部署、构建清洁低碳安全高效现代能源体系及以清洁能源为主体的新型电力系统的重要实践,同样也是促进山东省能源结构优化与经济发展方式转变的具体行动,充分彰显了国有企业的社会担当。 02技术赋能 打造优质项目 作为山东省风电“链主”企业,山东能源电力集团毅然决然扛起了带动整机厂商和产业链单位迈向海上平价大兆瓦之路的大旗。 渤中海上风电A、B场址项目分别采用60台中国海装H220-8.35MW和47台上海电气EW8.5-230海上风电机组,均为平价时代量身定制化开发的机型,其设备选型最优、成本价格最低,可有效满足海上平价市场的开发需求,带动技术加速迭代、引领行业进步。 ▲山东能源渤中海上风电场 “EW8.5-230机组采用行业领先的成熟叶片设计、可靠的变桨和偏航系统、高效低能耗的冷却系统、综合最优的电气系统等,在此基础上进行创新的驱动链设计,实现了创新与传承并存,关键部件技术穿透。” 山东能源电力集团副总经理朱海飞介绍说。 2022年7月5日,EW8.5-230机组配备的S112叶片下线,刷新当时国内已下线最长叶片纪录; 9月8日,在山东能源渤中B场址项目顺利完成首台吊装,刷新全球已吊装最大风轮直径机组纪录,引领中国海上风电正式迈入230米风轮时代; 12月30日,渤中B场址项目47台EW8.5-230机组全容量并网,刷新了全球商业化运行风机最大风轮直径纪录…… 山东能源电力集团与上海电气风电集团合作研发应用的被誉为“捕风神器”的海神平台EW8.5-230机组,专为我国北方中低风速海域量身打造,一次次刷新着海上风电设备、建设、运行等多项记录,已成为北方低风速地区标杆机型,高收益、高可靠,实现“技术领先下的整体解决方案领先”,一路引领我国8MW~10MW功率等级海上风电机组的开发进程。 能够在短时间内实现两个风场全容量并网,得益于一套科学系统的管控体系和管控能力,山东能源电力集团通过反复调研,提前布局,实现了全产业链的延伸管控。 “随着机组大型化步伐加快,未经样机长周期验证的风机存在一定的技术与质量风险,为破解这一难题,我们深入风机全产业链、做到向前管控,风机制造过程中,我们联合中国海装、上海电气风电集团,深入产业链企业,对齿轮箱、发电机、变压器、叶片等大部件生产和测试过程延伸把控,为确保海上风机可靠运行奠定了坚实基础。”山东能源渤中海上风电项目副经理张明华介绍说。 EW8.5-230首台风机一天内实现送电、动调、并网发电,就是对全产业链超前管控的最佳实证。同时,他们针对海上风电重点工程,采取可研阶段达到初设深度、超前推进风机优选和基础迭代设计、超前开展海上升压站设计等,下好“先手棋”,落好“关键子”,抓好“提前量”。 ▲山东能源渤中海上风电A、B场址陆上集控中心 海上风电项目作为一项环环相扣的系统工程,任何一个环节出现纰漏都将使所有努力付之一炬。为积极探索平价海上风电建设,山东能源电力集团以“全生命周期度电成本最低、投资收益最大化”为原则,在牢牢把握技术创新优势的同时,以破釜沉舟、战则必胜的勇气,发扬“严真细实快”的工作作风,克服船机资源少、作业窗口期短、施工难度大、新冠疫情影响等诸多困难和挑战,优化施工方案和工艺,全面整合上下游资源,协调设备生产供货,强化本质安全管理,确保了各项重大节点目标如期完成。 奋斗新时代,迈向新征程。面向未来,山东能源电力集团将以“创造绿色动能,引领能源变革”为使命,聚焦建设新型能源体系,全力打造绿色低碳、多能互补、高效协同、数字智慧的国内一流电力能源供应商。