Prototyp hybrydowej, zbudowanej z betonu oraz tworzyw sztucznych, wraz z komponentami - innowacyjnej hybrydowej pływającej platformy został zatwierdzony jako jedna z  technologii do pozyskiwania energii wiatrowej na pełnym morzu.

Wiatr jest nieograniczonym źródłem energii, a jego siła i stabilność rosną wraz z odległością od brzegu. Choć ta właściwość stwarza doskonałe warunki do zakładania morskich farm wiatrowych, duże głębokości utrudniają realizację tego rozwiązania od strony technologicznej. Z tym wyzwaniem mierzą się naukowcy europejscy, którzy są w trakcie opracowywania opłacalnej technologii platform pływających wyposażonych w turbiny wiatrowe o mocy przekraczającej 10 MW.

Dzięki finansowanemu przez UE projektowi FLOTANT zespół zakończył niedawno badania walidacyjne prototypu hybrydowej platformy pływającej wykonanego w skali 1:50 z betonu i tworzywa sztucznego. Testy prowadzono w basenie morskim „Offshore Basin” należącym do partnera projektu, Niderlandzkiego Instytutu Badań Morskich MARIN. Prototyp doskonale poradził sobie w symulacjach odpowiadających ekstremalnym warunkom pogodowym panującym w dwóch lokalizacjach wybranych do przetestowania nowej technologii: w południowej części hiszpańskiego archipelagu Wysp Kanaryjskich oraz na zachód od szkockiej wyspy Barra. Warunki te obejmowały prądy morskie, fale o wysokości przekraczającej 15 m oraz wiatry osiągające prędkość 27 m/s.

Opłacalność coraz bliżej

Platforma pływająca FLOTANT posiada innowacyjną hybrydową konstrukcję z betonu i tworzywa sztucznego, w skład której wchodzą również nowe kompozyty, mocowania wielosplotowe, sprężyny polimerowe i lekkie kable energetyczne. Nowa technologia opracowana z myślą o instalacjach wiatrowych pływających na wodach o głębokości od 100 do 600 m powinna dostarczać energię, w przypadku której uśredniony łączny koszt wytworzenia – otrzymany po podzieleniu kosztów eksploatacji farmy wiatrowej w całym jej cyklu życia przez całkowitą ilość wytworzonej w tym czasie energii – wynosić będzie od 85 do 95 euro za jedną megawatogodzinę.

Komponenty

Jednym z elementów platformy są specjalnie zaprojektowane kable w oplocie, którym to innowacyjne rozwiązanie zapewnia wysoką ochronę.

– Zespół FLOTANT pracuje nad rozwiązaniami, które umożliwią budowanie platform wiatrowych na o wiele głębszych wodach, a tym samym wykorzystanie zasobów energii wiatrowej w znacznie szerszym zakresie i przy niższych kosztach. Innowacyjna konstrukcja kabli w oplocie o przekroju zapewniającym odpowiednią dynamikę ma zasadnicze znaczenie dla powodzenia całego projektu – oznajmił w komunikacie prasowym zamieszczonym na stronie internetowej projektu FLOTANT dyrektor techniczny Mattias Lynch z firmy konsultingowej INNOSEA działającej w branży energii morskiej i będącej partnerem projektu.

Oplot stanowi zewnętrzną osłonę wykonaną z kompozytu wzmocnionego włóknami węglowymi. Dodatkowo projektanci zastosowali rozwiązanie polegające na integracji czujników i połączeniu czujników światłowodowych celem monitorowania stanu technicznego kabli.

Dynamiczne kable energetyczne poddano testom, aby sprawdzić ich zdolność do opierania się dużym siłom i ruchom, w czym pomogły wbudowane w kable czujniki, które dostarczają informacje w czasie rzeczywistym. Zakrojone na szeroką skalę badania wydajności i wytrzymałości lin cumowniczych i sprężyn polimerowych również zakończyły się sukcesem.

– Energetyka oparta na instalacjach pływających będzie istotnym elementem strategii UE, której celem jest zbudowanie gospodarki o zerowej emisji dwutlenku węgla – dodał prof. Lars Johanning z Uniwersytetu Exeter, będącego partnerem projektu FLOTANT.

– Wywrze również silny wpływ na lokalne gospodarki europejskie, przyczyniając się do tworzenia nowych miejsc pracy w łańcuchu dostaw i stanowiąc kluczowy składnik odbudowy Europy po kryzysie związanym z pandemią. Opracowanie niezawodnych i wysoce dynamicznych kabli energetycznych będzie ważnym elementem dalszego rozwoju energetyki opartej na instalacjach pływających, a osiągnięcia projektu FLOTANT są bardzo obiecujące – podsumował profesor.

Partner projektu FLOTANT (Innovative, low cost, low weight and safe floating wind technology optimized for deep water wind sites), firma INNOSEA, planuje obecnie dokończyć analizy ogólnych parametrów platformy pływającej, aby potwierdzić jej przydatność we wskazanych lokalizacjach.

Źródło: europa.eu, flotantproject.eu, innosea.co.uk