Obserwujemy dynamiczny wzrost produkcji energii elektrycznej z farm wiatrowych na morzu. Według statystyk juz w 2020 roku zamontowana moc powinna wynieść 24,5 GW, natomiast do 2030 roku osiągnąć 100 GW. Morska energia wiatrowa może naprawdę pomóc w realizacji ambicji Europy, aby stać się numerem jeden w dziedzinie odnawialnych źródeł energii. Polska tego typu elektrownie wiatrowe offshore ma dopiero w fazach planowania. Jak przewidują plany rządowe, pierwsza pozyskana w ten sposób energia odnawialna może zostać około 2025 roku.
Budowa farm wiatrowych
Stawianie farm wiatrowych w strefie offshore wiąże się z większymi kosztami inwestycji i eksploatacji w porównaniu do farm wiatrowych na lądzie. Za ich budową przemawia jednak występowanie stabilniejszych i silniejszych warunków wiatrowych, w tym również na mniejszych wysokościach. Umożliwia to stosowanie niższych masztów i uzyskiwanie wysokiej efektywności urządzeń. Kolejną zaletą jest również mniejsza ilość ograniczeń prawnych i środowiskowych aniżeli w stosunku do farm wiatrowych na lądzie. Znaczenie ma również duża powierzchnia działki, umożliwiająca montaż turbin według określonego schematu. Gdzie dległość pomiędzy rzędami i kolumnami wynosi od 4 do 8 razy wielkości średnicy wirnika co ma istotny wpływ na zmniejszenie ryzyka pojawienia się cienia aerodynamicznego.
Rodzaje turbin wiatrowych
W zależności od głębokości morza, geologii dna morskiego, czy obciążeń wywoływanych działaniem czynników środowiskowych (wiatr, opady atmosferyczne, pływy morskie, pokrywa lodowa lub wstrząsy sejsmiczne) dobiera się odpowiednią postać struktury konstrukcyjnej i sposób jej posadowienia. Sposób jej zamontowania może mieć istotny wpływ na zmianę kierunków prądow morskich, pływów, procesów sedymentacyjnych, czy kierunku fal. Większość turbin tworzona jest na płytkiej wodzie i w niewielkiej odleglości od lądu. Powodem tego w głównej mierze są niższe koszty związane z budowa sieci przesyłowych oraz ich dalsza eksploatacja. Wykorzystują one stałe posadowienie, które może mieć postać: pojedyńczego pala (monopal), kesonu zasysającego, fundamentu grawitacyjnego, trójnogu lub fundamentu kratownicowego. Powyżej głębokości pośredniej stosuje się posadowienie wypornościowe w postaci platformy: pontonowej, kolumnowej, cięgnowej TLP lub półzanurzalnej. Konstrukcje tego typu mogą występować w miejscach o dużej głębokości i być mocowane do dna morskiego za pomocą zestawu łańcuchów. Jako element kotwiczny stosuje się m.in. bloki betonowe, kotwy ssące, płyty kotwiczne, kotwice grawitacyjne, dragujące, czy torpedowe.
Inspekcja turbin wiatrowych na morzu
Wszystkie elementy konstrukcji turbiny wymagają regularnej kontroli i konserwacji. Jej obowiązek spoczywa na wlaścicielu/ operatorze turbiny, który jest zobowiązany zapewnić wszelkie środki bezpieczeństwa i funkcjonalności w procesie jej eksploatacji. Odstępy czasu kolejnych inspekcji są określone przez producenta oraz towarzystwa klasyfikacyjne. Średni czas żywotności turbiny wynosi od 20 do 30 lat. Podwodna cześć turbiny jest szczególnie narażona na oddziaływanie środowiska i człowieka w obszarach o wzmożonym ruchu wodnym. Jej inspekcja powinna obejmować m.in. monitoring stanu strukturalnego (występowania pękniec, wgnieceń, deformacji), bioakumulacji, korozji oraz ochrony anodowej. Szczególną uwagę należy zwrócić na osadzenie fundamentu. Na jego stabilność i stan wpływa oddziaływanie drgań, falowania, czy prądów. Należy sprawdzić, czy występuje podmywanie, nanoszenie materiału dennego, stan systemu ochrony fundamentu przed szorowaniem. Inspekcji wymagają również elementy mocujące turbiny wypornościowe do dna – łańcuchy, kotwice. Podczas badania podwodnego sprawdzenia wymagają także niewyjaśnione kwestie z poprzednich inspekcji okresowych.
Inspekcja sieci przesyłowej
Kontroli wymaga też cała sieć przesyłowa, która jest kluczowa dla prawidłowej pracy zespołów turbin wiatrowych. Duże długości przewodów morskich wymagają kontroli nie tyle ciągłości, która jest w sposób automatyczny weryfikowana, co stanu i ewentualnych możliwych zagrożeń. W zaleznosci od sposobu osadzenia kabla inspekcja może polegać na sprawdzeniu dna w jego pobliżu lub stwierdzeniu braku uszkodzeń materaców ochronnych przez kotwice i sprzęt połowowy. Kable doprowadzone do turbin mają wiele warstw osłon, pancerzy oraz powłok. Kable przesyłowe wykorzystywane do morskich farm wiatrowych są układane na dnie, są to kable podmorskie najczęściej 33 kV lub 66 kV. Wewnątrz nich poprowadzony jest najczęściej kabel telekomunikacyjny – światłowód. Kable układane są w wewnętrzną sieć elektroenergetyczną i telekomunikacyjną. Łączą grupy elektrowni ze sobą, a grupy z wewnętrznymi stacjami elektroenergetycznymi. Stacje również łączone są między sobą, a następnie przewód prowadzony jest do zewnętrznej stacji.
Energia Odnawialna – Dlaczego Eversub
Skutecznym rozwiązaniem obsługi turbin wiatrowych i ich sieci przesyłowych jest inspekcja podwodna z użyciem zdalnie sterowanych robotów podwodnych (ang. ROV- Remotely Operated Vehicle), wyposażonych w kamery, urządzenia hydroakustyczne, laserowe, NDT. Ich wodowanie może nastąpić z najniższego pokładu turbiny lub statku. Firma Eversub posiada niezbędny specjalistyczny sprzęt umożliwiający przeprowadzanie tego typu inspekcji a także konieczne uprawnienia i certyfikaty. Zakończenie prac obejmuje szczegółowy raport wraz z pełną dokumentacją. Jesteśmy otwarci na współpracę z klientami na całym świecie, świadcząc najwyższy poziom usług.