• Pływające farmy morskie są nadzieją zielonej energetyki
• Na razie największa instalacja komercyjna ma moc 30 MW
• Ale w 2023 r. ma ruszyć budowa elektrowni o mocy 500 MW

Wysokie koszty, niewielkie moce

Główną przeszkodą na drodze do rozwoju pływających turbin, po opanowaniu technologii, są koszty instalacji, wyższe niż w przypadku farm morskich i lądowych (najtańszych). Dlatego działające farmy to kilka wież z turbinami – Hywind Scotland, pierwsza komercyjna farma dostarczająca energię elektryczną na ląd, składa się z pięciu wiatraków, każdy o mocy nominalnej 6 MW.

Plany przełomowych inwestycji

Jednak już nadchodzą znacznie bardziej ambitne przedsięwzięcia: Korea Południowa mocno wchodzi w ten sektor i planuje realizację pięciu inwestycjio łącznej mocy nawet 2 GW (czyli jak w dużych klasycznych morskich farmach wiatrowych). Opracowanie tych projektów będzie należeć do Grupy Total i Macquarie's Green Investment Group, które podpisały umowę partnerską.

Koncepcja pływającej farmy wiatrowej. Źródło: Equinor

Pływające turbiny będą zlokalizowane u wschodnich i południowych wybrzeży kraju, w okolicach prowincji Ulsan i South Jeolla. Pierwsze przedsięwzięcie, budowa obiektu o mocy 500 MW, ma rozpocząć się do końca 2023 r. Działania wiążą się z południowokoreańskim planem „Zielonego Nowego Ładu” zakładającym osiągnięcie do 2030 r. 20% udziału odnawialnych źródeł energii w miksie energetycznym kraju, w tym 12 GW w morskich farmach wiatrowych. Jeżeli inwestycje w pływające turbiny zostaną zrealizowane, mogą stać się punktem zwrotnym dla morskiej energetyki.

Fot. Øyvind Gravås/Woldcam – Equinor

Korzyści z pływających turbin

Zalety pływających farm wiatrowych są niewątpliwe: dla turbin osadzanych w dnie dostępne głębokości wody to 20–50 m, a pływające nie mają takich limitów – mogą pracować nawet na kilkusetmetrowych głębinach. Ograniczeniem jest jedynie możliwość przesyłu energii elektrycznej na ląd i długość kotwic. Na obszarach położonych dalej od lądu (tradycyjne farmy znajdują się zwykle 20–40 km od wybrzeży) wiatry są silniejsze i bardziej stabilne. Poza tym jest to kolejne rozwiązanie wpisujące się w ograniczanie skutków zmian klimatu poprzez redukcję emisji CO₂.

Turbina z farmy Hywind Scotland. Źródło: Equinor

30 MW u wybrzeży Szkocji

W projekcie Hywind Scotland (należącym do firm Equinor – dawniej Statoil – i Masdar) pięć turbin o łącznej mocy 30 MW zakotwiono na głębokości około 100 m, 25 km od Peterhead, miasta w Szkocji. Wieże są podtrzymywane przez cylindry balastowe (pełnią taką rolę jak kil w jachtach, stabilizują pozycję). Kabel podmorski przesyłający energię elektryczną na ląd liczy 30 km, a część lądowa ma 2 km do podstacji energeycznej. Na farmie wykorzystano kontrukcje o całkowitej wysokości 253 m: 175 m znajduje się nad powierzchnią morza, a 78 m pod wodą. Średnica wirnika ma 154 m (łopaty mają długość niewiele mniejszą od rozpiętości skrzydeł Airbusa 380), a masa konstrukcji to 12 tys. ton. Gondola może pomieścić dwa piętrowe autobusy, wieża waży 670 ton. Część podwodna, balastowa, ma 91 m długości, w najszerszym miejscu średnicę 14,5 m, a masa balastu wynosi 10 tys. ton.

Fot. Øyvind Gravås/Woldcam – Equinor

Zespół turbin zakotwion do dna morskiego trzema połączonymi ze sobą łańcuchami cumowniczymi przyłączonymi do kotew ssących (po trzy na turbinę) przypominających keson – po odpompowaniu wody kotwa wchodzi głębiej w dno i „przysysa” się do niego. 400-tonowe łańcuchy mają po około 900 m długości i średnicę 50 cm (zestaw trzech waży 1200 ton). Kotwy mają 16 m wysokości, 5 m średnicy i ważą po 300 ton. Farma wytwarza energię elektryczną wystarczającą na potrzeby 20 tys. domów, przetrzymała nawet huragan Ofelia w 2017 r. wciąż wytwarzając energię.

Projekt Tampen. Fot. Equinor

Czysta energia dla platform wydobywczych

Kolejną farmą Equinora i partnerów będzie Hywind Tampen (projekt już zatwierdzony przez władze Norwegii), kompleks 11 turbin pływających, które będą zaspokajać potrzeby platform wydobywczych na złożach Snorre i Gullfaks na wodach norweskich. Tym razem turbiny mają moc 8 GW (łącznie 88 GW), będą działać na obszarze wód odległych o 140 km od wybrzeży Norwegii, o głębokości od 260 do 300 m. Średnica wirnika wynosi 167 m, a długość łopaty to 81,5 m. Każdy z tych obiektów wymaga dookoła „pustego” obszaru o powierzchni 21,9 tys. m². Dzięki czystej produkcji zredukują emisję CO₂ o 200 tys. ton rocznie, co odpowiada 35% emisji generowanej przez dwie platformy wydobywcze. Rozruch ma nastąpić w III kwartale 2022 r.

Przyszłość pływających farm

Sceptycy uważają, że pływające turbiny nie mają przyszłości, są za drogie, a w morskim środowisku narażone na korozję i uszkodzenia, więc ich żywot będzie krótki. Zwolennicy argumentują, że koszty produkcji będą spadać, tak jak w przypadku klasycznych turbin morskich, konstrukcje pływające będą trwałe i efektywniejsze w wytwarzaniu energii od konkurencji. Dodatkowo, daleko od lądu nie będą zaburzać krajobrazu, ukryte za horyzontem.

Przeczytaj także: W Australii staną największe na świecie lądowe turbiny wiatrowe