Hywind Scotland, pierwsza na świecie pływająca morska farma wiatrowa, działa już od pięciu lat, zatem przyszedł czas na podsumowania. Jak ta technologia pozyskiwania energii odnawialnej radzi sobie od czasu jej uruchomienia w 2017 roku?

Pierwsza pływająca farma wiatrowa

Hywind Scotland, położona u wybrzeży Peterhead w Szkocji, jest pierwszą na świecie pływającą morską farmą wiatrową. Zarządzający nią norweski Equinor (dawniej Statoil) twierdzi także, że jest to najbardziej wydajna morska farma wiatrowa na świecie. W ciągu pięciu lat działalności osiągnęła bowiem współczynnik wydajności na poziomie 54%.

5 turbin elektrowni generuje moc na poziomie 30 MW. To ilość energii elektrycznej, która pozwala na zasilenie 34 tys. domów w Wielkiej Brytanii. Tak pierwsza pływająca farma wiatrowa prezentuje się w praktyce:

Długość kabla przesyłającego energię z elektrowni na brzeg Zjednoczonego Królestwa wynosi aż 30 km. Średnia wysokość fali w miejscu działania farmy wynosi 1,8 m, ale zdarzają się także znacznie mniej sprzyjające warunki pogodowe. Pływające morskie farmy wiatrowe muszą mierzyć się z ekstremalną pogodą występująca na otwartym morzu, przez co ich konstrukcja różni się od standardowych wiatraków.

– Ze względu na swoje położenie i trudne warunki pogodowe, farma Hywind Scotland jest narażona na wyższe prędkości wiatru niż zwykle spotykane na morskich farmach wiatrowych, musi również wytrzymywać duże fale, jednocześnie kontynuując wytwarzanie energii – nawet przy wysokościach fal sięgających 10 metrów – podkreśla William Munn, kierownik elektrowni Hywind Scotland w Equinor.

Pływające morskie farmy wiatrowe, mimo specjalnych wymagań, mogą stać się kolejnym wielkim przełomem w dziedzinie odnawialnych źródeł energii. Jakie korzyści ma ta technologia i jakie trudności musi pokonać, aby zająć kluczowe miejsce w sektorze OZE?

Na szerokich wodach

Pływające wiatraki to następna generacja OZE, która pozwala skorzystać z silniejszych wiatrów występujących dalej od brzegu. Większość dzisiejszych morskich turbin wiatrowych jest przymocowanych do dna morskiego na wodach o głębokości mniejszej niż 60 metrów. Pływające farmy wiatrowe mogą być lokalizowane w miejscach o głębszym dnie morskim, chociaż pierwszy projekt tego typu, Hywind Scotland, został umieszczony blisko brzegu. Umożliwiło to cumowanie unoszącej się na wodzie konstrukcji.

Pływające turbiny wiatrowe mogą być zacumowane do dna morskiego za pomocą wielu lin i kotwic, tak jak pływające platformy wiertnicze.

Hywind opiera się na konstrukcji boi drzewcowej, a stabilność zapewnia grawitacja. Dodatkowo liczne czujniki kontrolują ruchy łopat turbiny i dostosowują je w zależności od podmuchów wiatru, tłumiąc ruchy wieży, zmniejszając obciążenie i maksymalizując produkcję energii elektrycznej.

Mimo silnych wiatrów pływające wiatraki są bezpieczne – 5 lat dotychczasowej pracy Hywind Scotland obyło się bez żadnego wypadku, w którym mogły ucierpieć osoby obsługujące elektrownię. 

Pierwsza pływająca farma wiatrowa osiągnęła najwyższy średni współczynnik wydajności spośród wszystkich morskich farm wiatrowych w Wielkiej Brytanii. Dowodzi to potencjału wiatraków tego typu, które, jak twierdzi Equinor, mogą być nawet dziesięciokrotnie większe niż są obecnie.

Potencjał floating offshore

Blisko 80% światowego potencjału zasobów energii wiatrowej na morzu znajduje się na wodach głębszych niż 60 metrów. W promieniu 100 km od linii brzegowej mieszka 2,4 miliarda ludzi. Pływające morskie farmy wiatrowe, nawet te zlokalizowane blisko brzegu, mogłyby dostarczać znaczną ilość energii dla ogromnej części światowej populacji. Szacuje się, że floating offshore w Europie potencjalnie może zasilić nawet 12 milionów domów do 2030 roku.

W odpowiedzi na to zapotrzebowanie powstaje wiele projektów, z których część przybiera nietypowe i nieoczywiste formy. Pomysłodawcy projektu Wind Catcher przekonują, że innowacyjne systemy wiatrowe będą konkurencyjne dla tradycyjnych, pływających elektrowni wiatrowych. 

Ich pływająca platforma wiatrowa składa się z małych turbin o mocy ok. 1 MW każda. Gigantyczna ściana mocy znajduje się na zacumowanej, wpół zanurzonej platformie. Wielowirnikowe pływające turbiny radykalnie zwiększają wydajność pływających farm wiatrowych, a zmniejszają powierzchnię zajętą przez platformę. Dodatkowym plusem jest duża prędkość wiatru, wiejącego na północnych wodach Europy.

Pływająca ściana energii: dużo mocy na małej przestrzeni

Z kolei firma Seawind opracowała dwupłatowe elektrownie wiatrowe zintegrowane z pływającą betonową podstawą. Twórcy twierdzą, że ich farmy wiatrowe nadają się do instalacji w prawie każdych warunkach morskich. Na czym dokładnie polega technologia, która już za 2 lata ma pojawić się w Europie?

Pływające dwupłatowe elektrownie wiatrowe inspirowane helikopterami już za 2 lata w Europie

źródło: Equinor, zdj. główne: Agucadoura WindFloat/Untrakdrover/WikimediaCommons/Equinor

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.