Izvor fotografije: Shutterstock.com
Lopatice vjetroelektrane Kincardine rotiraju se 15 km od obale Aberdeen-a, njihove monumentalne konstrukcije montirane na pet trouglastih platformi, svaka teži 3.000 tona.
Plutajući na vodama Sjevernog mora dubokog 60-80 metara, mogu generisati i do 200.000 MW čiste električne energije godišnje – dovoljno za napajanje 50.000 škotskih domova.
Ovo je najveća na svijetu offshore plutajuća vjetroelektrana (FOW – floating offshore wind) na otvorenom moru i svojevrsni je grafički prikaz onoga što je moguće, u pogledu energetske industrije.
Dok vodeće ekonomije ubrzavaju svoje obaveze ka dekarbonizaciji i prelasku na čistiju energiju, globalna industrija offshore vjetroelektrana očekuje da će zabilježiti CAGR od 12,3% između 2021. i 2026. godine. Očekuje se da će prihod dostići 56,8 mlrd. dolara i povećanje od 25 mlrd. dolara.
Evropa je najveće tržište za offshore vjetroelektrane sa udjelom od 57%, a Sjeverno more je dugo bilo kolijevka industrije. “Sve je to zbog vjetrovitih uslova, ali i prije svega zbog relativno plitkih voda”, objašnjava Jean-Marie Grosset, Energy and Construction Underwriter u AGCS-u.
“To je omogućilo postavljanje ‘bottom-fixed’ turbina na okeansko dno na dubinama od oko 30 metara duž obala Velike Britanije, Danske, Njemačke i Belgije. Razvoj industrije takođe je podržan dostupnim kapacitetima za proizvodnju u tim zemljama.”
Ali 80% svjetskih offshore vjetroelektrana duva nad vodama dubljim od 50 metara i često dalje od obale, gdje je postavljanje “bottom-fixed” turbina ili nemoguće ili ekonomski neizvodljivo.
To je ograničilo obim razvoja offshore vjetroelektrana u prošlosti, ali obećavajući razvoj u tehnologijama FOW vjetroelektrana znači da bi se sve to uskoro moglo promijeniti.
Industrija na komercijalnom pragu
Za razliku od “bottom-fixed” platformi koje se konstruišu na otvorenom moru, FOW platforme se uglavnom montiraju na samom doku, a zatim se prenose do mjesta instalacije, gdje se sidre uz pomoć priveza.
Prototipi i pilot projekti u oblasti offshore vjetroelektrana suočavali su se sa praktičnim problemima u vezi sa njihovim ogromnim razmjerama, aerodinamikom i nestabilnošću. Ali u poslednjih nekoliko godina pojavilo se nekoliko tehnologija, uz pomoć kojih inženjeri smatraju da mogu prevazići ove izazove.
FOW su i dalje skuplje od fiksne offshore vjetroelektrane, i iako tehnički i logistički izazovi još uvijek postoje za masovnu implementaciju, kao i potreba za finansiranjem od strane investitora i vlada, očekuje se da će troškovi pasti kako se obim povećava. Industrija je spremna za industrijalizaciju.
I potencijal je ogroman. Trenutno instalirana snaga FOW vjetroelektrane u Aziji i Evropi od 74,05 MW se procjenjuje da će se povećati na 127,87 MW do januara 2022. godine. Evropa ima najveći potencijal za FOW vjetroelektrane, sa 4.000 GW, zatim SAD sa 2.450 GW i Japan sa 500 GW.
FOW vjetroelektrane omogućavaju generisanje energije na područjima dubljih voda sa većim i doslednijim brzinama vjetra, a lista zemalja koje žele istražiti njegovu izvodljivost izvan Evrope uključuju Južnu Koreju, Japan, Tajvan i SAD, gdje Ministarstvo energetike ulaže više od 100 miliona dolara u istraživanje, razvoj i demonstraciju tehnologije za plutajuće vjetroelektrane, posebno u Kaliforniji.
Manje rizičan poduhvat
Izgradnja turbina na kopnu, umjesto na otvorenom moru, ima prednosti. Osim što je sigurnije, smanjuje obim specijalnih teških dizanja i sofisticiranih brodova koji se za to koriste.
Takođe otvara mogućnost novih i isplativijih načina rada, budući da su vjetroelektrane pokretne i u teoriji bi mogle biti rastavljene i povučene nazad do luke radi održavanja.
Još jedna prednost je što je manje vjerovatno da će se FOW vjetroelektrane suočiti sa otporom priobalnih zajednica, jer su vjetroelektrane postavljene dalje od obale, smanjujući brige o buci i vizualnom zagađenju.
Međutim, ribarska industrija je izrazila neke zabrinutosti zbog nivoa uplitanja u njihove operacije i morski život.
Nova tehnologija, novi rizici
Instalacija inovacija na otvorenom moru neizbježno uvodi nove rizike, ali pun opseg ovih rizika još nije poznat jer su tehnologije još uvijek mlade.
Međutim, sidrenje, kabliranje i ekstremni vremenski uslovi su potencijalne oblasti za zabrinutosti kod FOW vjetroelektrana. Sidrene linije su posebno ranjive na kvarove zbog zamora, korozije, udara ili oštrih morskih uslova.
Stefan Atug, lider Globalne inženjerske grupe za praksu u AGCS-u, dodaje da će promjene vremenskih obrazaca povećati ovaj rizik.
Kao i kod konvencionalnih vjetroelektrana na otvorenom moru, rizici povezani sa vlagom, oksidacijom, korozijom, opasnim vremenskim uslovima i morskom vodom su prisutni.
Ublažavanje promjena vjetrova
“Glavni rizici kod plutajućih turbina proizlaze iz činjenice da je mnogo njihovih dijelova dizajnirano da se kreće”, kaže Atug, “i sve što se kreće ima ograničenje trajanja jer se više troši.”
Tada postoje problemi razmjera, dodaje Joachim Eichhorn, Energy & Construction Underwriter u AGCS-u. “Ako gledate na duže udaljenosti, što je kabal duži, veća je vjerovatnoća gubitka. Isto važi i za dizajniranje i proizvodnju – treba uzeti u obzir pitanja kontrole kvaliteta u kontekstu većih udaljenosti i oštrijih uslova.”
Atug dodaje da je kontrola kvaliteta ključna i da vlasnici ili operateri trebaju osigurati da dizajneri, proizvođači i drugi izvođači dijele odgovornost za to, ne samo tokom testnog perioda, već i za dogovoreni period nakon što postrojenje postane operativno. Saradnja je put naprijed.
Prema zajedničkom istraživačkom projektu priobalne vjetroelektrane (FWJIP), inicijativi za istraživanje i razvoj između Carbon Trust-a i 17 međunarodnih razvojnih kompanija za offshore vjetroelektrane, ovi izazovi su zajednički za nekoliko projekata plutajućih vjetroelektrana i prikladni za industrijski vođeno istraživanje i razvoj.
To uključuje teško održavanje i logistiku za vjetroelektrane dalje od luka, tegljenje do luke za održavanje i sidrenje u izazovnim okruženjima. Dubina vode, bez obzira da li je vrlo duboka ili vrlo plitka, može biti problematična, kao i seizmičko okruženje i određeni uslovi morskog dna.
Kako se industrija izdvaja iz oblasti istraživanja i razvoja, prototipiranja i studija izvodljivosti, sada postoje pozivi za donosioce odluka da se obavežu na nju sa podržavajućim regulatornim okvirom, investicijama u infrastrukturu i rješenjima za finansiranje i investicije koje će podržati komercijalni razvoj.
Tek tada, kažu stručnjaci industrije, može se iskoristiti naizgled beskrajni potencijal plutajućih vjetroelektrana i potpuno ih integrisati u energetski market.
Izvor: maritime-professionals.com
