Ο πλωτός άνεμος είναι μια σχετικά νέα βιομηχανία και το κόστος τείνει να είναι υψηλότερο σε σύγκριση με τις πιο γνωστές υπεράκτιες ανεμογεννήτριες που βρίσκονται σε ψηλούς πύργους στερεωμένους στον πυθμένα της θάλασσας.
Οι ΗΠΑ εξαρτώνται από την τεχνολογία πλωτών ανεμογεννητριών για να πάρουν στα χέρια τους περισσότερους υπεράκτιους αιολικούς πόρους.
Εσχάτως έχουν προκύψει λύσεις και φαίνεται ότι ένας βασικός στόχος είναι ήδη εφικτός.
Μοντέρνες κατασκευές σε βαθιά νερά
Η συμβατική κατασκευή σταθερού πυθμένα είναι αντιοικονομική και μη πρακτική σε βαθιά νερά. Αυτό αποκόπτει μεγάλο μέρος της δυτικής ακτής των ΗΠΑ για υπεράκτια ανάπτυξη, μεταξύ άλλων.
«Περίπου τα 2/3 του υπεράκτιου αιολικού δυναμικού των ΗΠΑ υπάρχουν πάνω από νερά πολύ βαθιά για τα σημερινά θεμέλια ανεμογεννητριών σταθερού πυθμένα ασφαλισμένα απευθείας στον πυθμένα της θάλασσας και αντίθετα απαιτούν πλωτές πλατφόρμες.
Ο πλωτός υπεράκτιος άνεμος είναι το κλειδί για τη μετάβαση των κέντρων πυκνού πληθυσμού σε καθαρή ενέργεια και θα σήμαινε επίσης χιλιάδες θέσεις εργασίας στην κατασκευή, την εγκατάσταση και τη λειτουργία αιολικής ενέργειας», εξηγεί το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ.
Όλα αυτά είναι καλά, εκτός από το ότι οι πλωτές ανεμογεννήτριες είναι ακριβές. Το Τμήμα Ενέργειας εκτιμά ότι ένα πλωτό αιολικό πάρκο εμπορικής κλίμακας κοστίζει 50% περισσότερο από μια συγκρίσιμη διάταξη σταθερού πυθμένα.
Σύμφωνα με τους υπολογισμούς του Υπουργείου Ενέργειας, περίπου 45 δολάρια ανά μεγαβατώρα θα ήταν το γλυκό… σημείο για το κόστος των πλωτών υπεράκτιων ανέμων.
Ανάγκη για μείωση του κόστους
Το κόστος πρέπει να μειωθεί περισσότερο από 70% και το Υπουργείο Ενέργειας θέλει να το ολοκληρώσει μέχρι το 2035.
Από τη θετική πλευρά, τα πράγματα ήδη κινούνται προς τη σωστή κατεύθυνση. Για παράδειγμα, το Υπουργείο Εσωτερικών των ΗΠΑ φαίνεται αρκετά σίγουρο ότι η πλωτή τεχνολογία θα είναι ανταγωνιστική από πλευράς κόστους.
«Δεν υπάρχουν σημαντικά στοιχεία κόστους για τον πλωτό άνεμο που να υποδεικνύουν ότι θα είναι πιο ακριβός από τον συμβατικό υπεράκτιο άνεμο σταθερού πυθμένα μακροπρόθεσμα», αναφέρει το Γραφείο Διαχείρισης Ενέργειας Ωκεανών του οργανισμού.
Η BOEM αναζητά την ακτή του Όρεγκον για πλωτές ευκαιρίες ανέμου.
«Οι τιμές LCOE κυμαίνονται από περίπου 75 $/MWh (7,5 ₵/kWh) στα βόρεια έως περίπου 50 $/MWh (5,0 ₵/kWh) στο νότο», αναφέρουν.
Η λύση του «αστερία»
Τα 50 δολάρια ανά μεγαβατώρα πλησιάζουν αρκετά το στόχο. Αυτό το ποσό ισχύει μόνο για ένα μικρό μέρος της ακτής του Όρεγκον.
Η νορβηγική εταιρεία Aker Solutions είναι η εταιρεία πίσω από τη νέα εγκατάσταση την οποία ονομάζουν Subsea Collector. Αυτό είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον επειδή η Aker είναι ένας από τους πολλούς ενδιαφερόμενους φορείς που εφαρμόζουν την υπεράκτια τεχνογνωσία της στην επανάσταση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Ο κόμβος καινοτομίας METCentre της Νορβηγίας αναμένει ότι το Subsea Collector θα αλλάξει το τοπίο.
«Αυτό το πρωτοποριακό έργο θα συμβάλει στη διαμόρφωση της υποδομής σε μελλοντικά πλωτά αιολικά πάρκα μεγάλης κλίμακας», εξηγεί ο Arvid Nesse (Διευθύνων Σύμβουλος του METCentre), προσθέτοντας ότι «το έργο καταδεικνύει πώς η νορβηγική υποθαλάσσια τεχνογνωσία από τη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου προωθεί την καινοτομία στον πλωτό υπεράκτιο άνεμο σε παγκόσμια κλίμακα».
Σε ένα συμβατικό υπεράκτιο αιολικό πάρκο, τα καλώδια απορρόφησης συνδέουν τις τουρμπίνες σε ένα είδος αλυσίδας μαργαρίτας. Η Aker επινόησε μια νέα διάταξη σε σχήμα αστεριού που παρέχει στους κατασκευαστές αιολικών πάρκων ένα ευρύτερο σύνολο επιλογών σχεδιασμού και κατασκευής.
Η Aker υποστηρίζει ότι ο νέος σχεδιασμός μειώνει την απαιτούμενη ποσότητα καλωδίου, σε σύγκριση με τις συμβατικές συνδέσεις αλυσίδας. Ως άλλος περιορισμός του κόστους, η διαμόρφωση αστεριών μειώνει το κόστος εγκατάστασης, ιδιαίτερα στον τομέα του χρόνου που αφιερώνουν τα σκάφη και τα πληρώματα στη θάλασσα. Συνολικά, η Aker αναμένει εξοικονόμηση έως και 10% για ένα αιολικό πάρκο 1 gigawatt.
Μια πλωτή πλατφόρμα για να τους κυβερνά… όλους
Το METCentre φιλοξενεί μια πιλοτική δοκιμή του Subsea Collector, ξεκινώντας με 2 ανεμογεννήτριες επί του παρόντος στην τοποθεσία. Αυτά δεν είναι αρκετά σημεία για να σχηματιστεί ένα αστέρι, αλλά άλλες 5 τουρμπίνες θα προστεθούν μέχρι το 2026.
Αυτό περιλαμβάνει τη μείωση του κόστους των εγκαταστάσεων δίπλα στο λιμάνι που απαιτούνται για την κατασκευή και τη συναρμολόγηση πλωτών πλατφορμών, ενώνοντας την καινοτόμο εταιρεία πλωτής πλατφόρμας Gazelle Wind Power με έδρα το Λονδίνο με τη βρετανική καινοτόμο εταιρεία ξηράς αποβάθρας Tugdock.
Το χαρακτηριστικό προϊόν της Tugdock περιγράφεται ως «η πρώτη στον κόσμο πλωτή αποβάθρα που μεταφέρεται οδικώς».
Η Gazelle εξηγεί ότι «υπάρχουν σημαντικά πλεονεκτήματα από τη συναρμολόγηση των μονάδων στην πλατφόρμα Tugdock η οποία λειτουργεί ως μέθοδος τοποθέτησης και εκτόξευσης, επιταχύνοντας τη συναρμολόγηση της πλατφόρμας και τη μεταφορά της πλατφόρμας μας στο νερό με ασφαλή και οικονομικά αποδοτικό τρόπο».
Το έργο του Berkeley Lab σε βάθος 1.000 μέτρων
Η συνεργασία Gazelle-Tugdock θα λάβει την πρώτη της εγκατάσταση σε πλήρη κλίμακα το 2028, για την κατασκευή του ιταλικού αιολικού πάρκου Molise Offshore στην Αδριατική Θάλασσα. Η συστοιχία 1,05 γιγαβάτ θα διαθέτει 70 πλωτές ανεμογεννήτριες.
Εν τω μεταξύ, μια άλλη λύση μείωσης του κόστους προέκυψε από τις αίθουσες του Εθνικού Εργαστηρίου Lawrence Berkeley στην Καλιφόρνια.
Μια ομάδα του Berkeley Lab διερευνά τη χρήση τεχνολογίας ανίχνευσης οπτικών ινών για τη μείωση του κόστους επιθεώρησης και παρακολούθησης πλωτών υπεράκτιων συστοιχιών. Το σύστημα παρακολούθησης θα αντιμετώπιζε επίσης πιθανά προβλήματα προτού συμβεί, αποφεύγοντας το κόστος επισκευής και τον χρόνο διακοπής λειτουργίας.
Το έργο του Berkeley Lab στοχεύει στη συγκομιδή βέλτιστων ταχυτήτων ανέμου σε βαθιά νερά 1.000 μέτρων ή περισσότερο, όπου δεν έχει προηγηθεί καμία πλωτή ανεμογεννήτρια. Οι ερευνητές ήδη μελετούν τις πιθανές περιβαλλοντικές επιπτώσεις και τις στρατηγικές μετριασμού για την ανάπτυξη βαθέων υδάτων.
Η ερευνητική ομάδα αναμένει ότι η εργασία της στους αισθητήρες οπτικών ινών θα βοηθήσει στη συλλογή περιβαλλοντικών δεδομένων.
Η ανάπτυξη πιο ανθεκτικών υλικών για πλωτές ανεμογεννήτριες σε βαθιά νερά είναι επίσης μέρος του σχεδίου.
www.worldenergynews.gr
