Main(e) International Consulting LLC je prije nekoliko mjeseci objavio detaljan pregled svih plutajućih projekata vjetroelektrana u SAD-u, Europi i Japanu koji višu nisu u početnoj fazi projektiranja.

U ovom članku ćemo proći sve poznate projekte u skraćenom izdanju. Cijeli detaljan pregled možete pročitati na engleskom.

Uvod

Veliki broj plutajućih temelja za vjetroagregate je u razvoju zbog još uvijek visokih troškova uobičajenih priobalnih vjetroagregata, odnosno njihovih fiksnih temelja, te zbog problema s okolišem i potrebom za tehnologijom korištenja energije vjetra u morima s dubinama većim od 40 metara.

Glavni razlog za razvoj ove tehnologije je potreba ključnih tržišta za plutajućom tehnologijom uslijed slijedećih razloga:

• 61% morskog potencijala vjetra SAD-a se nalazi na dubinama većim od 100 metara
• skoro sav potencijal energije vjetra Japana se nalazi u dubokim morskim vodama
• mnoge loakcije u Europi, posebno kod Norveške i na Mediteranu se nalaze u dubokim vodama
• 3. runda projekata priobalnih vjetroelektrana za Veliku Britaniju se nalazi u vodama gdje bi mogla biti potrebna plutajuća tehnologija

Istraživanja ove tehnologije traju već neko vrijeme, a većina projekata prikazanih ovdje se razvija barem šest godina, te ih sada ima više od 25. Od proizvođača vjetroagregata u projekte su uključeni Vestas, Siemens, Areva, Mitsubishi i Fuji Heavy Industries/Hitachi, dok se uskoro očekuje i uključivanje Accione, Alstoma i Gamese, te Korejskog Samsunga. Aktivno sudjelovanje toliko velikih svjetskih tvrtki je jasan znak da plutajuća tehnologija više nije samo u R&D (istraživanje i razvoj) fazi, nego da kreće u aktivno testiranje.

U Europi i Japanu bi se kroz 2-3 godine trebalo pustiti u pogon veći broj pilot projekata, te se također očekuje komercijalizacija tih projekata tokom 2016. i 2017. godine.

IEC (Međunarodna elektrotehnička komisija) je prije godinu dana počela raditi na tehničkim specifikacijama za  plutajuće vjetroagregate, te bi se prvi prijedlog istih trebao pojaviti u prosincu 2012. Na prijedlogu rade predstavnici iz Južne Koreje (4 člana plus voditelj projekta), Japan (11 članova), SAD (2), Francuska (3), Njemačka (2), Norveška (1), Velika Britanija (2), Španjolska (2) i Južnoafrička Republika (1).

Osim različitih projektnih timova i konzorcija tokom zadnjih godinu dana su i vladine i ne-vladine organizacije izdale zahtjeve za prijedlog plutajućih vjetroelektrana. ETI iz Velike Britanije je u listopadu prošle godine tražio prijedloge za posebnu vrstu platformi za plutajuće vjetroelektrane. Japanska vlada je izdala tender za pilot projekt plutajuće vjetroelektrane pokraj Fukushime, a taj tender je dobio konzorcij predvođen Marubenijem u ožujku ove godine. IREC (Institut za istraživanje energije u Katalonji) iz Španjolske je ove godine lansirao testno područje ZEFIR koje će do 2015. imati 8 lokacija za testiranje plutajućih temelja. SAD-ov Odjel za energiju je pak u ožujku ove godine izdao poziv na financiranje projekata plutajućih temelja, ali za sada samo za početnu fazu. Očekuje se dodatno financiranje koje bi trebao odobriti Američki Kongres. Američka savezna država Maine je pak odobrila tri testna područja u dubokim vodama za testiranje plutajućih temelja, a prvi bi trebao biti iskorišten iduće godine od strane Sveučilišta Maine na umanjenom modelu.

U dolje prikazanoj tablici može se vidjeti pregled svih projekata koje obrađuje ova studija sa osnovnim podacima (ime, država gdje se razvija, tehnologija koju koristi, minimalna dubina mora na kojoj se može koristiti i trenutačni status razvoja).

Što se tiče tehnologije plutajućih platforma koja se razvijaju za potrebe projekata vjetroelektrana razlikujemo tri osnovne vrste, a to su TLP, Floater i spar, te Semi Sub kao neka podvrsta tehnologije spar.

TLP ili Tension Leg Platform (slobodni prijevod: platforma sa zateznim krakom) će se koristiti za vode dubine veće od 60 metara. Princip rada TLP-a je stvoriti podvodnu platformu sa silom uzgona umjesto velike količine balasta, kako bi struktura ostala stabilna. Uzgon ima veću težinu od cijele platforme, te tako stvara napetost u vertikalnim kablovima koji onda uspješno drže platformu na lokaciji. Noge, odnosno krakovi se na morsko dno pričvršćuju preko betonskog prstena pomoću sidra. Platforma se drži pod vodom kako bi stvorila mali presjek na površini vode, te bi se time smanjio hidrodinamički teret koji nastaje utjecajem valova.

Floater ili barge floater (slobodni prijevod: plutajuća barka) je u industriji nafte poznata i kao poluuronjiva platforma. Glavna prednost ove tehnologije je instalacija, pošto se barka može dovesti do luke i na dubine manje od 10 metara, čime se smanjuju troškovi instalacije vjetroagregata, jer se sve može izraditi u samoj luci. Glavni problem ove tehnologije je što se nakon instaliranja na lokaciji pojavljuju veliki izazovi u pogledu ljuljanja, naginjanja i valjanja. Velika površina također predstavlja problem u smislu velikog hidrodinamičkog tereta.

Spar ili spar floater (slobodni prijevod: potporanj u obliku jarbola) ima osnovnu strukturu u obliku cilindra. To je velika cijev koja pluta zbog velike količine zraka na vrhu struktura, a uspravna je zbog velike količine balasta na dnu. Ta cijev može imati dužinu i od 100 metara sa promjerom 8,3 metra. Masa same cijevi tada iznosi 1.500 tona. Spar je za morsko dno pričvršćen preko sidrišta. Glavna mana mu je što se malo naginje zbog utjecaja gibanja mora i vjetra na strukturu, a problem se rješava dodavanjem dodatne mase strukturi. Glavna prednost mu je pak mali presjek na površini mora, te stoga nije posebno osjetljiv na gibanje valova.

Semi sub (slobodni prijevod: poluuronjen) je kombinacija spar i floater tehnologije, a umjesto jednog cilindra ima ih tri, te su oni samo djelomično pod vodom. Zbog toga je struktura podložna hidrodinamičkim opterećenjima valova. Kako bi se kompenzirala hidrodinamička opterećenja semi sub ima dinamički balast koji se može prebacivati sa jednog cilindra na drugi, te tako održati stabilnost turbine.