Nový vietor pre plávajúce veterné elektrárne
Plávajúce veterné turbíny sú relatívne novým odvetvím a náklady na ne bývajú vyššie v porovnaní so známejšími veternými turbínami na mori, ktoré sú umiestnené na vysokých vežiach pripevnených k morskému dnu. Možno sa pýtate, prečo teda nepostaviť viac veterných turbín na mori, ktoré sú pripevnené na dne. Problém je v tom, že konštrukcia upevnená na dne je neekonomická a nepraktická v hlbokých vodách.
Podľa amerického ministerstva energetiky približne dve tretiny potenciálu veternej energie v USA sú vo vodách príliš hlbokých pre základy veterných turbín pripevnené priamo k morskému dnu, namiesto toho sa vyžadujú plávajúce plošiny.
Plávajúce veterné elektrárne na mori sú kľúčom k prechodu centier s hustou populáciou na čistú energiu a znamenali by aj tisíce pracovných miest vo výrobe, inštalácii a prevádzke veternej energie. Ibaže plávajúce veterné turbíny sú drahé. Ministerstvo energetiky USA odhaduje, že plávajúca veterná farma v komerčnom rozsahu stojí o 50 % viac ako porovnateľné pole veterných turbín pripevnených na dne. Náklady musia klesnúť o viac ako 70 % a americké ministerstvo energetiky to chce dosiahnuť do roku 2035.
Americký Úrad pre riadenie oceánskej energie skúma pobrežie Oregonu z hľadiska možností plávajúcej veternej energetiky. Z ich najnovšej mapy veternej energie na mori vyplýva, že niektoré časti pobrežia sa blížia ku konkurencieschopnosti z hľadiska vyrovnaných nákladov na energiu. Hodnoty vyrovnaných nákladov na energiu sa pohybujú od približne 75 USD/MWh na severe po približne 50 USD/MWh na juhu.
Za posledných pár rokov bolo zaznamenaných niekoľko zaujímavých riešení na zníženie nákladov, ktoré by mohli pomôcť rozšíriť pole možností. To najnovšie od nórskej spoločnosti Aker Solutions má podobu podmorskej konfigurácie v tvare hviezdice na odber elektriny z plávajúcich veterných turbín. Zostava má názov Subsea Collector a nórske centrum inovácií METCentre predpokladá, že bude prelomom a prispeje k formovaniu infraštruktúry v budúcich veľkých plávajúcich veterných farmách. V bežnej pobrežnej veternej farme spájajú prívodné káble turbíny do akejsi reťaze. Aker prišiel s novým usporiadaním v tvare hviezdy, ktoré poskytuje vývojárom veterných fariem širší súbor možností dizajnu a konštrukcie.
Podľa spoločnosti Aker nový dizajn znižuje množstvo potrebných káblov v porovnaní s bežnými zreťazenými prípojkami. Hviezdicová konfigurácia okrem toho znižuje náklady na inštaláciu, najmä pokiaľ ide o čas strávený plavidlami a posádkami na mori. Aker predpokladá úsporu až 10 % v prípade veternej farmy s výkonom 1 gigawatt.
V METCentre sa už uskutočňuje pilotný test podmorského kolektora, spočiatku s dvoma veternými turbínami, ktoré sú v súčasnosti na mieste. To síce nie je dosť bodov na vytvorenie hviezdy, ale do roku 2026 pribudne ďalších päť turbín.
Ďalšie nové riešenie sa zameriava na zníženie nákladov na prístavné zariadenia potrebné na výrobu a montáž plávajúcich plošín. V projekte sa spojil inovátor plávajúcich platforiem Gazelle Wind Power so sídlom v Londýne s inovátorom suchých dokov Tugdock zo Spojeného kráľovstva. Produkt Tugdocku sa opisuje ako „prvý plávajúci suchý dok na svete, ktorý možno prepravovať po ceste“. Systém je navrhnutý ako riešenie na kľúč.
Spoločnosť Gazelle vysvetľuje, že „montáž modulov na platforme Tugdock, ktorá slúži ako montážny prípravok a spúšťacia metóda, prináša významné výhody, urýchľuje montáž platformy a dostáva našu platformu do vody bezpečným a nákladovo efektívnym spôsobom“. Moduly sú navrhnuté tak, aby boli vyrobené v lodenici a potom privezené do prístavu v blízkosti veternej farmy na konečnú montáž a spustenie.
Partnerstvo Gazelle-Tugdock sa dočká prvého nasadenia v plnom rozsahu v roku 2028, a to pri výstavbe talianskej morskej veternej farmy Molise v Jadranskom mori. Táto 1,05-gigawattová sústava bude mať 70 plávajúcich veterných turbín.
Ďalšie riešenie na zníženie nákladov objavil tím z Národného laboratória Lawrencea Berkeleyho v Kalifornii, ktorý skúmal využitie technológie snímania pomocou optických vlákien na zníženie nákladov na kontrolu a monitorovanie plávajúcich pobrežných veterných polí. Monitorovací systém by tiež zachytil potenciálne problémy skôr, ako nastanú, čím by sa predišlo nákladom na opravu a prestojom.
Projekt Berkeley Lab je zameraný na zbieranie energie pri optimálnych rýchlostiach vetra v hlbokých vodách vo výške 1000 metrov a viac, kam sa ešte žiadna plávajúca veterná turbína nedostala. Výskumníci už skúmajú potenciálne vplyvy na životné prostredie a stratégie na zmiernenie dôsledkov pri nasadení v hlbokých vodách.
Tím predpokladá, že ich práca na senzoroch s optickými vláknami pomôže pri zbere environmentálnych údajov. Súčasťou plánu je aj vývoj tvrdších a odolnejších materiálov pre plávajúce veterné turbíny v hlbokých vodách.
ZDROJ + foto : unherd.com/
