Spring til indhold

Ekspansion i dybhavet med flydende vindkraft

Indtil videre er de meget sjældne - flydende vindmølleparker. Jordforankringstypen gør det muligt at udvikle dybere farvande. Derfor er metoden interessant for mange europæiske lande.
En flydende vindmølle ankommer til sin destination. (Kilde: Pricipal Power)

Hvad svømmer der? Højre - en vindmølle. Hule kropsfundamenter med luft i gør det muligt. I teknisk jargon kaldes teknologien "flydende offshore vindenergi". Princippet virker simpelt: vindmøller er bygget på flydende fundamenter, der er forankret til havbunden. Fordelene ved denne metode i forhold til fundamenter drevet ned i havbunden er indlysende. Indgrebene i havmiljøet er meget mindre, da fortøjningen af ​​de flydende fundamenter på havbunden er mindre støjende og næsten ingen bygningsstrukturer skal fjernes igen under demontering. Frem for alt gør flydende vindmølleparker dog det muligt at anvende vindenergi på steder med store vanddybder, og de lover større energiudbytte, da jo større afstanden fra kysten er, desto stærkere er vinden og flere fuldlast timer om året forventes. 

Potentialet i denne teknologi er derfor enormt. Omkring 80 procent af havområderne, der er berettigede til offshore vindenergi, er dybere end 60 meter og er derfor ikke økonomiske for traditionelle vindmøller, der er forankret til jorden ("bundfast havvind"). Med deres flydende kolleger skulle det ændre sig i fremtiden, og flere områder vil blive udviklet til offshore vindkraft. En rapport fra den europæiske brancheorganisation WindEurope fra 2017 certificerer europæiske farvande 4000 gigawatt mulig effekt fra flydende vindkraft, betydeligt mere end det kombinerede potentiale i USA og Japan, understreges rapporten. Hvad med den praktiske implementering?

Teknologi i sin barndom: pilotprojekter

Antallet af flydende havvindmøller på verdensplan er stadig lavt. Projektets omfang spænder fra testturbinen til den fuldt tilsluttede vindmøllepark, som det var tilfældet for nylig Portugals kyst er operationel "Windfloat Atlantic" -projekt. Tre vindmøller på 8,5 megawatt var forbundet til et 100 kilometer kabel i Atlanterhavet i en dybde på 20 meter, som forbinder parken med den næste transformerplatform. Dette gør de flydende vindmøller ud for Portugals kyst blandt de største og mest kraftfulde af deres slags.

Internationalt har europæiske virksomheder hidtil været foran kurven, når det gælder test af teknologien ifølge WindEurope omkring tre fjerdedele af alle "flydende" pilotprojekter over hele verden. Virksomheden Equinor tog det afgørende skridt i 2017 og byggede verdens første flydende vindmøllepark "Hywind" 25 kilometer øst for den skotske kyst med i alt fem vindmøller og en kapacitet på 30 megawatt. Ideol fulgte med opførelsen af ​​et pilotanlæg ("Floatgen") ud for den franske Atlanterhavskyst. Spanien, Sverige og Norge har også testet sådanne flydende vindmøller i de sidste to til tre år.

Europæiske virksomheder er pionerer; i dag leder de tre fjerdedele af over 50 flydende projekter over hele verden.

WindEurope "Floating Offshore Wind Energy -a Policy Blueprint for Europe" (2019)

Alene i de næste to år skal yderligere seks europæiske projekter tages i brug, heraf fire i franske farvande. Det største potentiale ligger ud for kysterne i Storbritannien, Irland, Frankrig, Spanien og Portugal. Der er brede, dybe vandområder med stejlt skrånende havbund, og kysterne er ofte tætbefolket med byer og industri. Dette garanterer høje energiudbytter med korte transmissionsveje. Af verdens største flydende vindmøllepark "Kincardine" er allerede ved at blive bygget ud for den skotske kyst. I alt fem vindmøller i den tunge vægtklasse på 9,5 megawatt vil blive brugt. Systemerne er planlagt til at gå i drift i år og vil overhale de portugisiske flydende pariserhjul.

Der er endnu flere fordele for operatører med flydende vindmøller: deres fundament er billigere at installere end stålrør forankret i havbunden og er ikke så afhængige af jord og havforhold. Indtil nu er "flydende" systemer næsten dobbelt så dyre sammenlignet med jordforankrede fundamenter, fordi det stadig er en meget ung teknologi. I lighed med konventionel havvindkraft forventes der dog også omkostningsreduktioner her. Brancheeksperter fra WindEurope og International Energy Agency (IEA) antager 38 op til 50 procent prisnedsættelse inden 2050. Det giver gode udsigter for de flydende møller, men hvordan fungerer princippet faktisk teknisk?

Fundamenttyper

Som med gulvforankring er der også forskellige versioner af de flydende fundamenter. De fire mest populære metoder er:

I denne variant er vindmøllen monteret på et fladt, flydende fundament. Midt i den flydende krop er der en månepulje, som sikrer den nødvendige stabilitet selv med større bølger. Fundamentet er forankret i havbunden med reb.

Platformen, normalt en trekantet stålramme med lodrette cylindre, er egnet til dybder på op til 200 meter. Store plader svejses til bunden for at begrænse lodret bevægelse. Systemet kan opsættes på land i en tørdok - en stor fordel i forhold til de andre koncepter. Portugal brugte "halvt nedsænkelige svømmere" i projektet "Windfloat Atlantic".

“Spar-Buoy” -konceptet er banebrydende blandt flydende fundamenter og samtidig den mest materialebesparende. Bøjerne blev brugt i det skotske "Hywind". Det giver en stor, hul stålcylinder, der fungerer som en flyder og et tårn. Ligesom et isbjerg når det længere under vandet end det gør på himlen. På sit laveste punkt er den fyldt med ballast, så tyngdepunktet bevæger sig langt ned. Sparebøjer er stabile i havet, selv i stærke bølger. Problemet er den enorme dybde. Det betyder, at kun steder med en vanddybde på omkring 200 meter kan udvikles.

Den er velegnet til vanddybder på 50 til 200 meter. En mest cylindrisk svømmer trækkes let under vand af stramme kæder eller reb og holdes i samme position. Kæderne holdes enten direkte på havbunden eller på en modvægt, der vejer op til flere tusinde tons. Holdekæderne udsættes for enorme kræfter i stærke have.

De første tre varianter er løst fastgjort til havbunden. Dette muliggør lettere installation, mens spændebenplatformen kræver mere solid forankring. Dette muliggør en mere stabil struktur. Alle fire typer fundament er allerede testet eller er allerede blevet testet i forskellige projekter. Den nuværende giver en oversigt over alle planlagte og allerede eksisterende flydende offshore-projekter "Global havvindrapport".

Via Federal Association of Wind Farm Operators Offshore eV

Federal Association of Wind Farm Operators Offshore (BWO eV) er den føderale sammenslutning af alle virksomheder, der planlægger, bygger og driver vindmølleparker i det tyske Nord- og Østersøhav. På denne måde bundter BWO styrken og know-how til en vellykket energiomstilling i Tyskland og Europa.