Prototyp 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 nadal stanowią przeszkodę w realizacji tego rozwiązania. Z tym wyzwaniem mierzą się zespół europejskich naukowców, którzy są w trakcie opracowywania opłacalnej technologii platform pływających wyposażonych w turbiny wiatrowe o mocy przekraczającej 10 MW.  

Partnerzy konsorcjum, Innosea, Hellenic Cables, ITA i University of Exeter pomyślnie zakończyli prace nad dynamicznymi okablowaniem. Zespół pracujący nad projektem FLOTANT zakończył niedawno walidację prototypu hybrydowej platformy pływającej wykonanej w skali 1:50. Testy przeprowadzono w basenie „Offshore Basin” należącym do partnera projektu, Holenderskiego 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.

Coraz więcej energii na horyzoncie

Platforma posiada innowacyjną hybrydową konstrukcję z betonu i tworzywa sztucznego, w skład której wchodzą również nowe kompozyty, mocowania wielosplotowe, sprężyny polimerowe i lekkie kable.

Nowa technologia została 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.

Wyjątkowy komponent

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 zdecydowanie większych głębokościach, 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 INNOSEA.

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.

Pływająca przyszłość

– Pływające farmy wiatrowe (FOW) będą istotnym elementem strategii UE, szczególnie w momencie, gdy zmierzamy w kierunku gospodarki zerowej netto. Będzie to również miało głęboki wpływ na lokalne gospodarki w krajach europejskich, tworząc nowe miejsca pracy w łańcuchu dostaw i zapewniając kluczowy element naszego ożywienia po pandemii – powiedział prof. Lars Johanning z Uniwersytetu Exeter, będącego partnerem projektu.

– Rozwój niezawodnych, bardzo dynamicznych kabli zasilających będzie istotną częścią rozwijającego się przemysłu FOW i jesteśmy zachęcani dzięki innowacyjnym rozwiązaniom, które osiągnięto w ramach FLOTANT. 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 Johanning.

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, tak aby potwierdzić jej przydatność we wskazanych lokalizacjach.