Energija i okoliš

Potpora pučinskom vjetru: Brodovi zaposleni u pulskoj instalaciji vjetroelektrana

Potpora pučinskom vjetru: Brodovi zaposleni u pulskoj instalaciji vjetroelektrana


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Razvoj pučinske vjetroelektrane općenito obuhvaća četiri različite faze, posebno preinstalacijska ispitivanja, ugradnju, rad i održavanje te razgradnju. To znači da sektor zahtijeva širok raspon pomoćnih plovila kako bi učinkovito obavljao mnoštvo različitih zadataka. Posljednjih su godina uska grla u opskrbi takvih plovila utjecala na sektor, uglavnom zbog nedostatka dostupnosti specijaliziranih plovila. Slijedom toga, programeri vjetroelektrana obično su se za pomoć obraćali naftnom i plinskom sektoru.

Nestašica plovila uzrokuje kašnjenja u fazi izgradnje, a to je bio redoviti problem u prošlosti. Primjerice, vjetroelektrana Alpha Ventus odgođena je godinu dana zbog takvih nestašica, a kada je brod osiguran, bio je 20 puta veći nego što je prvotno planirano. Za pučinsku vjetroelektranu North Hoyle bilo je potrebno namjensko brod za ugradnju turbina, MPI Resolution, čija je izgradnja odgođena. Projekt je također morao koristiti građevinske brodove kako bi se pridržavao roka, ali je zbog toga odgođen za oko šest mjeseci. Instalacijsko plovilo za London Array odgođeno je za tri mjeseca, što je zahtijevalo najam dodatnog plovila kako bi se pridržavao roka.

S obzirom na stopu rasta u pučinskom sektoru vjetra, vjerojatno će do 2025. godine u vodama Ujedinjenog Kraljevstva biti više od 5.000 operativnih vjetroturbina na moru. Prosječna udaljenost od obale do vjetroelektrane vjerojatno će se povećati u skladu s krugovima zakupa Crown Estate, za Primjer, priobalna vjetroelektrana Dogger Bank bit će izgrađena u dubinama vode do 63 metra s vjerojatnom tranzitnom udaljenostom od 290 kilometara, što će zahtijevati nautičko putovanje dulje od 5 sati.

To će pak imati utjecaja na strategije upravljanja i održavanja (O&M) i sve veći utjecaj na dizajn plovila. Stoga će plovila u budućnosti morati postati trajnija i učinkovitija, pa se tržište tih plovila neprestano razvija. Također može doći vrijeme kada će, kao i kod naftnog i plinskog sektora, tehničari vjetroelektrana morati raditi i živjeti u bazama u blizini mjesta vjetroelektrane. U sektoru nafte i plina razdoblje provedeno u takvoj bazi obično iznosi dva tjedna. Iako će najekonomičnije rješenje za operacije na obali vjerojatno biti rješenje temeljeno na radnim čamcima, mjesta u dubljim vodama dalje od obale morat će biti podržana smještajnim modulima ili 'matičnim brodom', većim brodovima za podršku ili priključcima, ovisno o tome o zaposlenoj strategiji upravljanja i upravljanja.

Udaljenost vjetroelektrana od obale stoga će neminovno utjecati na troškove i iz tog razloga operateri vjetroelektrana moraju rasporediti opremu koja odgovara teškim vremenskim uvjetima. Sada se održavaju cijele konferencije koje posebno pokrivaju temu dizajna plovila za potporu vjetroelektrana na moru.

Trenutno su glavni dobavljači brodova za ugradnju turbina i temelja A2Sea, MPI Offshore, Scaldis Salvage, Seajacks International, Jack-Up Barge, Ballast Nedam, BARD, GeoSea, International Marine Construction i Seaway Heavy Lifting. Većina tih tvrtki ima sjedište u Velikoj Britaniji ili Nizozemskoj. Podmorske tvrtke za instalaciju kabela uključuju Global Marine Systems, MPI Offshore, Nexans, NKT, Prysmian, Mika, Offshore Marine Management, Peter Madsen Rederi, P&O Maritime Services, Technip (Subocean), Visser & Smit Marine Contracting (VSMC) i Stemat.

Ocean Surveyor [Izvor slike: Geološki zavod Švedske, Flickr]

Izviđačka plovila

Istraživačka plovila koriste se za provođenje zemljopisnih i klimatskih istraživanja prije izgradnje pučinske vjetroelektrane. Raspon plovila koja se koriste u tu svrhu široko varira, ovisno o dubini morskog dna i udaljenosti od obale.

Posude za polaganje kabela

Polaganje kabela jedan je od prvih zadataka koje trebate izvršiti tijekom instalacije vanjske vjetroelektrane. Brodovi za polaganje kabela posebno su dizajnirani za polaganje podmorskih kabela koji generiranu električnu energiju nose od vjetroelektrane do obale. 4C Offshore održava cijelu bazu podataka takvih plovila i ona mogu imati različite oblike. Na primjer, brod Van Oords Nexus novi je dizajn s opsežnom površinom palube koja se može prilagoditi nošenju namjenske opreme za polaganje kabela. Ima glavnu dizalicu nosivosti 100 tona na dosegu 15 metara i pomoćno dizalo nosivosti 10 tona na dosegu 34 metra. Brod također može pružiti smještaj za 90 osoba.

Standardna značajka ovih plovila je gramofon ili vrtuljak koji spremaju kabel bez rizika od pretjeranog savijanja. Također ima snopove za vođenje kabela i uređaje za ugradnju, uključujući vozila na daljinsko upravljanje (ROV) koja se koriste za rovove. Ovo je jedan od najvažnijih poslova koji uključuje rezanje 3 metra dubokih rovova u morskom dnu za međusobno povezivanje energetskih kabela. To je jedna od najizazovnijih uloga u sektoru s do 80 posto potraživanja od osiguranja za kabele oštećene tijekom instalacije.

Ova plovila također imaju Dynamic Positioning (DP) sustave koji ih drže na mjestu čak i u najgrubljim vremenskim uvjetima.

Instalacijske posude

Ta plovila mogu biti u različitim oblicima i često uključuju niz višenamjenskih brodova koji nisu idealno prilagođeni zadatku zbog njihove upotrebe u drugim sektorima. To znači da su zaposleni samo na kratko. Ova višenamjenska plovila (MPV) uključuju teretne teglenice koje nisu samohodne platforme koje se mogu podići iznad površine mora na nogama oslonjenim na morsko dno. Takva plovila pružaju stabilnost u teškim vremenskim uvjetima, ali su spora i trebaju brodove za podršku da ih odvuku do mjesta. Priključni brodovi djeluju na sličnoj osnovi, osim što imaju sustave samopogona, iako su još uvijek ograničeni dubinom vode i njihovom višenamjenskom ulogom.

Brodovi dizalica temelje se na velikim dizalicama montiranim na pijedestal koji negiraju upotrebu plovila za bilo koju drugu funkciju, poput nošenja opreme, kao i ograničavanje njihove brzine.

Brod krana u luci Rotterdam [Izvor slike:Frans Berkelaar, Flickr]

U novije vrijeme izgradnja pučinskih vjetroelektrana uključivala je upotrebu specijaliziranog broda za ugradnju vjetroagregata (WTIV), potpuno nove klase brodova koji su se u sektoru počeli pojavljivati ​​tek u posljednjih nekoliko godina, zamjenjujući brodove dizalice posuđene od sektor nafte i plina. Ova plovila obično imaju ravni pravokutni trup kako bi se moglo primiti veliko područje tereta i velika dizalica. To teži povećanju potrošnje goriva i električne energije s obzirom na maksimalnu brzinu od 10 do 12 čvorova od obale do gradilišta. Električni propeleri za kormilo (potisnici) ili Voith-Schneider propeleri koriste se za upravljanje pogonom i pozicioniranjem, a brod mora ostati stabilan u položaju dok su postavljene 4-6 podignutim nogama tako da brod čvrsto stoji na morskom dnu. Inženjeri instalacije smješteni su u višespratnoj konstrukciji na pramcu s helikopterskom podlogom za odlaganje na vrhu.

Prva dva WTIV-a raspoređena u sektoru bila su Morska snaga i MPI rezolucija. Oboje su i nakon deset godina u službi. Morska snaga je preuređeni teretnjak, ali MPI rezolucija je posebno izrađen za taj posao 2003. godine i time je prvi pravi WTIV. Od 2003. do 2009. godine, industrija je imala tendenciju da koristi brodove unajmljene iz naftnog i plinskog sektora, a nakon toga je započela specijalna WTIV izgradnja. Ukupno je 25 WTIV-ova ušlo u službu od 2009. do 2014. sa 7 brodova dostupnih u 2012. Sektor WTIV-a sada je uključen u proces modifikacije jer postaje jasno da se zahtjevi za njima povećavaju. Fred Olsen će lansirati sestrinske brodove Smjela čigra i Hrabra čigra ukratko. Ova dva plovila imaju podignute noge koje su produžene za 14 metara, dok je dizalica produžena za 10 metara. Izgrađene su posebno za britansku rundu 3 izgradnje offshore vjetroelektrana.

Kada WTIV-ovi nisu dostupni, programeri često u igru ​​uvode brodove za dizalice teških dizalica (HLCV). Oni su izvorno građeni u druge svrhe, ali su vrlo pogodni za izgradnju vjetroelektrana. Na primjer, Svanen je izvorno sagrađena za postavljanje velikog mosta. Može podići teret od 8.700 tona, a naknada za najam prilično je skupa, jer danas rijetko čini bilo što drugo. Thialf ima 12.000 tona dizalice i jedan je od najvećih dizalica na svijetu. Međutim, rijetko je raspoređen u pučinskom vjetrovnom sektoru jer je vrlo skup za najam.

Nožno stabilizirano brodsko plovilo lakša je inačica dizalice i stvarno je pogodno samo za ugradnju manjih turbina od 2 MW u plitkim vodama. Postaju sve rjeđa u tom sektoru jer se vjetroelektrane udaljavaju od obale.

Nova plovila ulaze u sektor koji je posebno dizajniran za rad na uzburkanom moru, kao što je Wind Server koji je razvio danski pružatelj usluga u moru DBB Jack-up Services. To će moći raditi na visini valova od 2,0-2,5 metra, dok je norma za većinu ostalih plovila 1,5 metara. To će pak omogućiti brodu da radi oko 320 dana godišnje za razliku od 200, što će zauzvrat generirati značajna smanjenja troškova.

Brodovi za premještaj posade

Brodovi za prijenos posade (CTV) mogu putovati brzinom od 25 do 30 čvorova i uglavnom se koriste za operacije i održavanje. U prvim danima sektora, plovila poput ribarskih brodova i istraživačkih brodova koristila su se za transport tehničara do pučinskih vjetroelektrana, ali s rastom sektora tržište prijevoza posada neprestano se razvijalo.

Njemačko mjesto Alpha Ventus podržavaju čamci u proljeće i ljeto, a helikopteri zimi. Propisi koji uređuju to područje sprečavaju putovanja kada je visina valova veća od 1,5 metra, ali helikopteri se mogu koristiti čak i pri relativno jakom vjetru, iako njihova upotreba može biti ograničena lošom vidljivošću. Helikopteri obično mogu prevesti trojicu tehničara i njihovu opremu najvećom brzinom od 245 km / h, u usporedbi s oko 45 km / h za CTV-ove. Osim za prijenos posade, helikopteri se koriste i za akcije spašavanja i za medicinsku podršku. U njemačkim vodama također igraju aktivnu ulogu u fazi izgradnje. Kada se gradio Meerwind, Siemens Wind Power uspio je smanjiti vrijeme transporta za 80 posto za prijevoz tehničara, kao i izbjegavajući morsku bolest. Helikopteri su se također koristili tijekom faze izgradnje Borkum Riffgrund i Nordsee Ost.

Radni čamci su iskušana metoda za pristup vetrološkim lokacijama, a helikopterima manje. Brodovi su relativno jeftini i mogu primiti velik broj tehničara, ali njihovo vrijeme odziva i mogućnost pristupa web mjestima ograničeni su vremenskim uvjetima. Helikopteri su skupi i mogu prevesti samo mali broj tehničara, ali mogu brzo reagirati i stanje mora ne utječe na njihove performanse. Godinama se koriste u naftnom i plinskom sektoru, ali su novi za puhove. Iz tog razloga postoji određeni stupanj nesigurnosti u pogledu njihove potencijalne korisnosti u sektoru. Ova dva načina mogu se nadopunjavati, s tim što se radni čamci koriste za planirano preventivno održavanje kada ne postoje rizici za turbine i helikoptere za hitnije situacije i ispravno održavanje u kojem je vrijeme odziva presudno za smanjenje zastoja turbine.

Mnoge tvrtke upravljaju katamaranima koji imaju prednost u brzini i težini u odnosu na druge vrste plovila. Većina katamarana izrađena je od aluminija jer je to jeftinije od kompozitnih materijala. Međutim, kompoziti su lakši i to omogućuje plovilu da nosi veći teret, što zauzvrat smanjuje operativne troškove. Jedan od najnovijih dizajna na tržištu je EVOC22 (učinkovit svestrani morski katamaran, duljine 22 metra) koji je razvio CTruk sa sjedištem u Essexu na jugoistoku Engleske. Brod ima 7,6 metara greda, gaz 1,25 metra i uključuje pokretni kormilarnicu i fleksibilni sustav palubnih karata koji brodu omogućuje prelazak s 12 tehničara na 72 četvorna metra palubnog prostora za opremu. Brod pokreću dva dizelska motora s turbopunjačem od 800 konjskih snaga i nosi 24.000 litara goriva.

Brodovi s dvostrukim trupom (SWATH) s malim područjem vodotoka katamarani su smanjenog presjeka trupa na morskoj površini gdje je energija valova najmoćnija. To brodu daje dodatnu stabilnost, posebno pri velikim brzinama. Međutim, SWATH plovila su skupa i imaju veće zahtjeve za održavanjem.

Plovila za smještaj

Ta će se plovila vjerojatno sve više postavljati kako se vjetroelektrane usložnjavaju i dalje kreću prema moru. Konvertirani trajekti za krstarenje koriste se uz trajekte za rol on / roll off. Ta plovila obično mogu primiti do 100 ljudi, a mogu sadržavati i prostorije za konferencije i sastanke, a neki od većih brodova također imaju bazene na brodu i dnevne prostore na brodu.

DONG Energy koristi platformu za smještaj na moru za svoj projekt Horns Rev 2 u Danskoj. Platforma prima 24 osobe i omogućuje pristup transformatoru vjetroelektrane putem prolaza. Transformatorska platforma u Global Tech 1 ima smještaj za 34 operativna djelatnika, kao i dizalicu, podlogu za slijetanje helikoptera i rezervne dijelove u kontejneru.

Nekoliko britanskih projekata koristilo je pretvorene trajekte kao plutajući smještaj. Oni su usidreni u blizini vjetroelektrane, čime se smanjuje vrijeme prijenosa za CTV-ove, a također i njihova potrošnja goriva, istovremeno povećavajući produktivnost.


Gledaj video: Prijevoz dijelova vjetroelektrane Kitka (Prosinac 2022).