Nowe fundamenty samopoziomujące do elektrowni morskich
Energia wiatrowa – jedna z najbardziej stabilnych form energii odnawialnej – staje się coraz bardziej kluczowym elementem europejskiego systemu energetycznego. Zlokalizowanie turbin na morzu zamiast na lądzie może przynieść duże korzyści. Unia Europejska stara się stymulować rozwój technologii wiatrowych i wspiera zajmujące się innowacjami małe i średnie przedsiębiorstwa, takie jak hiszpańska firma Esteyco. W ramach finansowanego z funduszy unijnych projektu ELISA, zakończonego w maju 2017 roku, stworzono łatwe w montażu betonowe fundamenty do nowej, prototypowej morskiej turbiny wiatrowej. „Morskie turbiny wiatrowe są bardziej wydajne niż turbiny lądowe, ponieważ prędkości i kierunki wiatru na morzu są bardziej stabilne. To oznacza, że do wygenerowania tej samej ilości energii elektrycznej potrzeba mniej turbin” – wyjaśnia José Serna, dyrektor ds. technologii w Esteyco i koordynator projektu ELISA. „Dodatkowo turbiny morskie nie rzucają się tak w oczy jak lądowe i nie wpływają na zagospodarowanie terenu”. Jednak jednym z największych wyzwań technologicznych jest montaż turbin z daleka od brzegu. Aż do teraz przy umieszczaniu fundamentu na dnie morza, wznoszeniu wieży i podnoszeniu elementów turbiny musiano korzystać z dostępnych w niewielkiej liczbie transportowców ładunków ciężkich. Jest to szczególnie trudne w przypadku wód o głębokości powyżej 45 metrów, gdzie niezbędne są masywne fundamenty stalowe. W odpowiedzi na ten problem firma Esteyco – jako pierwsza na świecie – opracowała automatycznie rozkładającą się teleskopowo wieżę i fundament umożliwiające zamontowanie na morzu fundamentu, wieży i turbiny bez użycia dźwigów. Technologia obejmuje samopoziomujący się system fundamentowy ze zintegrowaną, rozkładającą się automatycznie wieżą teleskopową. Montaż całego systemu odbywa się w porcie. W teleskopowej konfiguracji wieży środek ciężkości podczas transportu samopoziomującego się zespołu jest obniżony, dzięki czemu platforma fundamentowa może tymczasowo służyć za samostateczną barkę pływającą. Po obciążeniu platformy celem posadowienia jej na dnie wieża jest podnoszona do ostatecznego położenia za pomocą lin i tradycyjnych podnośników linowych. „Nasz system jest idealnym rozwiązaniem dla nowej generacji morskich turbin wiatrowych. Bazuje wyłącznie na konwencjonalnych i łatwo dostępnych urządzeniach, co sprawia, że jest niezwykle skalowalny” – dodaje Serna. Dzięki projektowi ELISA udało się w całości sfinansować projekt i budowę samopoziomującego się fundamentu betonowego do nowych morskich turbin wiatrowych produkcji Esteyco. Fundament ten stanowi część pełnoskalowej prototypowej turbiny o mocy 5 MW zbudowanej na Wyspach Kanaryjskich. W ramach projektu opracowano także podstawę oraz dolną sekcję wieży, poddane następnie badaniom, na podstawie których udało się uzyskać odpowiednie certyfikaty. Zdolność do samopoziomowania została sprawdzona poprzez szereg testów. Do doprowadzenia nowej turbiny na stanowisko na otwartym morzu niezbędne są tylko tradycyjne holowniki o uciągu 60 ton. Dodatkowo zastosowanie prefabrykowanej podstawy betonowej zamiast stali, która wymaga wymiany co 5 lat, pozwala zmniejszyć koszty konserwacji. „Zgodnie z naszymi szacunkami nowa konstrukcja zmniejszy koszty budowy i montażu o ponad 30%” – twierdzi Serna. „To powinno przyczynić się wzrostu zainteresowania morskimi elektrowniami wiatrowymi”. Prototypowa turbina, której uruchomienie planowane jest na lipiec 2018 roku, jest pierwszą posadowioną morską turbiną wiatrową całkowicie zmontowaną bez użycia transportowców ładunków ciężkich. Firma ma w planach budowę wersji 8 MW i 12 MW. Esteyco dalej prowadzi prace rozwojowe i ma nadzieję znaleźć partnerów komercyjnych, którzy pomogą wprowadzić nową turbinę na rynek. Jak podsumowuje Serna, z firmą już skontaktowało się kilka zainteresowanych stron.
Słowa kluczowe
ELISA, Esteyco, morskie elektrownie wiatrowe, budowa turbin wiatrowych, fundament samopoziomujący
