WindFloat Atlantic constă în trei turbine eoliene de 8,4 MW instalate la aproximativ 20 de kilometri în largul coastei din Viana do Castelo, Portugalia. Deși dimensiunile sale sunt modeste în comparație cu alte parcuri eoliene offshore în funcțiune, ceea ce face ca acest proiect să fie special sunt platformele sale plutitoare. Designul permite construirea turbinelor eoliene în ape inaccesibile anterior, cu adâncimi de peste 100 de metri.
Parcurile eoliene offshore nu sunt un lucru nou. Primul parc eolian offshore, cunoscut sub numele de Vindeby, a fost construit în 1991 în sud-estul Danemarcei, în apropiere de Lolland. A fost un proiect demonstrativ pentru a dovedi dacă este posibil să se genereze energie eoliană în largul mării. Spoiler alert: este posibil.
Ferma Vindeby avea 11 turbine eoliene cu o capacitate totală de 5 MW și a fost construită în apă de la 2 metri (m) la 5 m adâncime. Vindeby a funcționat cu succes timp de peste 25 de ani înainte de a fi complet dezmembrată în 2017. În ciuda dimensiunilor sale reduse, parcul eolian Vindeby a deschis calea pentru dezvoltarea energiei eoliene offshore. Până la sfârșitul anului 2019, la nivel mondial a fost instalată o capacitate eoliană offshore de 29,1 GW, potrivit Global Wind Energy Council. Agenția Internațională pentru Energii Regenerabile a prezis că capacitatea eoliană offshore va ajunge la 228 GW până în 2030 și se va apropia de 1.000 GW până în 2050.
Turbinele eoliene au parcurs un drum lung de când a fost pus în funcțiune Vindeby. La 19 mai, Siemens Gamesa Renewable Energy (SGRE) a lansat o turbină offshore cu acționare directă de 14 MW cu un rotor de 222 de metri. Compania susține că producția pentru această turbină ar putea ajunge până la 15 MW, folosind funcția Power Boost a SGRE. Alți furnizori de turbine eoliene nu sunt cu mult în urmă. GE Renewable Energy a început să genereze energie de la un prototip Haliade-X de 12 MW la un sit din Rotterdam, Olanda, în noiembrie anul trecut. MHI Vestas Offshore Wind, o societate mixtă între Vestas Wind Systems A/S (50%) și Mitsubishi Heavy Industries (50%), susține că unitatea sa V164-10,0 MW a fost prima turbină eoliană offshore comercială de două cifre din lume.
Eolienele offshore oferă mai multe avantaje față de proiectele de pe uscat. În primul rând, printre acestea se numără faptul că resursele eoliene offshore sunt mai abundente, mai puternice și suflă mai consistent decât cele de pe uscat. Multe dintre turbinele eoliene offshore nu pot fi văzute de pe uscat, astfel încât persoanele care consideră că turbinele eoliene sunt o pacoste sunt mai puțin predispuse să se opună instalării lor. În plus, turbinele offshore nu blochează terenuri care ar putea fi folosite pentru agricultură sau în alte scopuri. Ecosistemele marine pot chiar să beneficieze de pe urma structurilor, deoarece acestea protejează viața marină prin restricționarea accesului la anumite ape și prin creșterea numărului de habitate artificiale.
Turbinele eoliene offshore cu fundație fixă nu sunt instalate în mod obișnuit în ape mai adânci de aproximativ 50 m, dar acest lucru nu mai reprezintă o piedică majoră pentru dezvoltarea viitoare. Noile modele plutitoare au schimbat peisajul (sau poate că peisajul marin este un termen mai potrivit) și au deschis o lume cu totul nouă de oportunități pentru industrie.
WindFloat Atlantic Commissioned
La 27 iulie, Windplus-un consorțiu format din EDP Renewables (54,4%), Engie (25%), Repsol (19,4%) și Principle Power Inc. (1,2%)-a anunțat că WindFloat Atlantic este pe deplin operațional și furnizează energie curată rețelei electrice din Portugalia. WindFloat Atlantic este format din trei turbine eoliene MHI Vestas de 8,4 MW, care oferă o capacitate totală de aproximativ 25 MW. Turbinele sunt cele mai mari din lume instalate vreodată pe o platformă plutitoare. Pentru a recunoaște această realizare revoluționară (sau poate că „a sparge apele” este un termen mai potrivit), POWER a acordat proiectului un premiu Top Plant în categoria Renewables și felicită toate părțile implicate în finalizarea cu succes a acestuia pentru o treabă bine făcută.
EDP Renewables a declarat că proiectul WindFloat Atlantic s-a bazat pe succesul prototipului WindFloat1, care a funcționat între 2011 și 2016. Prototipul de 2 MW a generat cu succes energie neîntreruptă timp de cinci ani, potrivit companiei, supraviețuind complet nevătămat condițiilor meteorologice extreme, inclusiv valuri de până la 17 m și vânturi de până la 60 de noduri.
Una dintre cele trei platforme WindFloat Atlantic a fost construită la șantierele navale Avilés și Ferrol din Spania (Figura 1), în timp ce celelalte două au fost fabricate la șantierele navale Setúbal din Portugalia. Platformele au o înălțime de 30 m și o distanță între coloane de 50 m. Asamblarea în docuri uscate a permis economii logistice și financiare semnificative, potrivit EDP Renewables. Odată asamblate, platformele au fost remorcate până la locurile lor de ancorare permanentă cu ajutorul unor remorchere standard.
1. Prima platformă WindFloat Atlantic a fost încărcată la instalațiile Navantia din Fene, Spania. Platforma plutitoare, proiectată de echipa de ingineri de la Principle Power, reprezintă o realizare majoră pentru industria eoliană offshore. Prin amabilitatea dvs: Principle Power Inc.
Tehnologia de ancorare a platformei WindFloat permite instalarea platformelor în ape de peste 100 m adâncime, iar designul său oferă stabilitate în condiții meteorologice și de mare nefavorabile, așa cum a dovedit-o și prototipul. Designul revoluționar va permite o utilizare mult mai mare a vastelor resurse eoliene offshore. Consorțiul se așteaptă ca instalarea și punerea în funcțiune cu succes a WindFloat Atlantic să fie o trambulină pentru dezvoltarea viitoare a energiei eoliene offshore. Grupul consideră că modelul este reproductibil în alte zone în care condițiile nefavorabile ale fundului mării sau adâncimea semnificativă a apei înseamnă că tehnologia tradițională de eoliene offshore fixate pe fundul mării nu reprezintă o opțiune.
EDP Renewables a declarat că proiectul a beneficiat de un sprijin abundent din partea instituțiilor publice și private, acesta fiind un motiv important pentru care mai multe companii de top au decis să ia parte la inițiativă. Guvernul Portugaliei, Comisia Europeană și Banca Europeană de Investiții au ajutat prin acordarea de sprijin financiar pentru acest proiect inedit. Alte companii implicate în acest efort au inclus societatea mixtă Navantia/Windar, grupul A. Silva Matos, Vryhof, Bourbon Subsea Services, MHI Vestas și furnizorul de cabluri dinamice JDR Cables.
Construcția a început în octombrie 2018. Una dintre principalele repere ale proiectului a fost plecarea primei structuri plutitoare de la punctul său de asamblare din Ferrol la sfârșitul verii 2019. Cea de-a doua platformă a părăsit portul în decembrie 2019. În mai 2020, ultima dintre cele trei platforme de turbine eoliene preasamblate care alcătuiesc proiectul a părăsit portul Ferrol, îndreptându-se spre destinația sa finală, la 20 km în largul coastei Portugaliei. WindFloat Atlantic a devenit pe deplin operațional în iulie 2020.
Instalarea WindFloat Atlantic
Vryhof a fost responsabil pentru livrarea pachetului complet de ancorare. „Aceasta include servicii de gestionare a proiectului, controlul lanțului de aprovizionare și interfață între autoritățile de certificare”, a explicat Senol Ozmutlu, director de proiecte la Vryhof, în primul videoclip dintr-o serie de patru părți despre instalare.
„Este un proiect provocator, deoarece nu există un alt proiect ca atare la care să ne putem referi”, a spus el. „Dar echipa din spatele acestui proiect este foarte orientată spre soluții și, de asemenea, extrem de competentă.”
Bourbon s-a ocupat de achiziția și instalarea echipamentului de ancorare, precum și de instalarea cablului electric pe turbina eoliană plutitoare. În partea a II-a a seriei video, Hélène Butat, managerul de operațiuni al Bourbon, a declarat: „Este treaba mea să pun toată lumea cu nasul în aceeași direcție.”
Butat a explicat că, deoarece proiectul a fost primul de acest fel, a trebuit să fie create proceduri noi pentru această lucrare. „Este un real avantaj să ai o echipă bună. Oameni în care poți avea încredere. Oameni cărora le cunoști competențele. Știi la ce se pricep. Este esențial.”
Pe lângă faptul că a furnizat soluția sa tehnologică patentată WindFloat, Principle Power a fost responsabilă pentru întreaga inginerie și certificare a platformei. A sprijinit în mod activ fabricarea, instalarea și punerea în funcțiune a celor trei unități și va fi responsabilă pentru operațiunile și întreținerea parcului eolian.
„Marele avantaj al tehnologiei noastre plutitoare este că putem folosi tehnicile de pe uscat pentru a instala turbine eoliene și apoi, mai târziu, putem instala setul în larg cu flotorul și turbina gata să se învârtă”, a declarat Tiago Godinho, director de operațiuni la Principle Power, în cel de-al treilea videoclip.
Pandemia COVID-19 a provocat unele provocări în timpul fazelor finale de instalare, dar echipa a depășit obstacolul. În cel de-al patrulea episod al seriei video, Butat a declarat: „Tot personalul a trebuit să stea în carantină timp de șapte zile înainte ca toată lumea să se poată alătura navei”. Odată ajuns la bord, se pare că au fost puse în aplicare măsuri de siguranță suplimentare pentru a proteja personalul.
Butat a declarat că au existat multe întâlniri de interfață între Bourbon, Principle Power și Vryhof pentru a dezvolta cel mai bun proces de instalare a echipamentului. „Este puțin complex, deoarece este vorba de sincronizarea mai multor nave, precum și de operațiuni submarine”, a spus ea.
„Fiind primii care se află în mișcare, desigur, există un risc”, a declarat Jose Pinheiro, directorul proiectului WindFloat Atlantic pentru EDP Renewables, Jose Pinheiro. „Acesta este un proiect inovator, așa că, în acest sens, au existat întotdeauna riscuri inerente pentru desfășurarea acestui parc eolian.”
Dar totul a ieșit bine în cele din urmă. „Să vezi piesele galbene, coloanele, grinzile și apoi turnul eolian învârtindu-se – este superb”, a spus Godinho.”
” avantajul cheie a fost tehnologia de asamblare folosită: asamblarea în doc uscat a oferit economii logistice și financiare semnificative, iar platformele au fost remorcate folosind remorchere standard”, a declarat Pinheiro pentru POWER. „Potențialul viitor al acestei tehnologii pentru multe locuri din lume – începând cu aproape întreaga Peninsulă Iberică – este uriaș.”
„Din trei platforme plutitoare, avem 25 MW. Acum zece ani, nimeni nu ar fi crezut că acest lucru se poate întâmpla”, a spus Ozmutlu. „Acest proiect este cu siguranță un schimbător de joc.” ■
-Aaron Larson este editorul executiv al POWER.