Expansion i djuphavet med flytande vindkraft
Hittills är de mycket sällsynta - flytande vindkraftparker. Typen av markförankring gör det möjligt att utveckla djupare vatten. Därför är metoden intressant för många europeiska länder.
Vad simmar där? Höger - en vindkraftverk. Ihåliga kroppsfundament med luft i gör det möjligt. I teknisk jargong kallas tekniken "flytande havsenergi". Principen verkar enkel: vindkraftverk är byggda på flytande fundament som är förankrade på havsbotten. Fördelarna med denna metod jämfört med fundament som drivs in i havsbotten är uppenbara. Ingripandena i den marina miljön är mycket mindre, eftersom förtöjningen av de flytande fundamenten på havsbotten är mindre bullrig och knappast någon byggnadsstruktur behöver tas bort igen under demontering. Framför allt möjliggör dock flytande vindkraftsparker att vindenergi kan användas på platser med stora vattendjup och de lovar större energiutbyte, eftersom ju större avståndet från kusten desto starkare vind och fler fullasttimmar kan förväntas per år.
Potentialen med denna teknik är därför enorm. Cirka 80 procent av havsområdena som är berättigade till havsenergi är djupare än 60 meter och är därför inte ekonomiska för traditionella vindkraftverk förankrade till marken ("bottenfast havsvind"). Med sina flytande motsvarigheter bör det förändras i framtiden och fler områden kommer att utvecklas för havsbaserad vindkraft. En rapport från den europeiska branschorganisationen WindEurope 2017 certifierar europeiska vatten 4000 gigawatt möjlig effekt från flytande vindkraft, betydligt mer än USA: s och Japans kombinerade potential, betonas rapporten. Vad sägs om det praktiska genomförandet?
Teknik i sin linda: pilotprojekt
Antalet flytande havsbaserade vindkraftverk över hela världen är fortfarande lågt. Projektets omfattning sträcker sig från testturbinen till den fullt anslutna vindkraftparken, som nyligen var fallet Portugals kust är operativ "Windfloat Atlantic" -projekt. Tre vindkraftverk med en kapacitet på 8,5 megawatt anslöts i Atlanten på 100 meters djup till en 20 kilometer lång kabel som förbinder parken med närmaste transformatorplattform. Detta gör de flytande vindkraftverken utanför Portugals kust till de största och mest kraftfulla i sitt slag.
Internationellt har europeiska företag hittills varit före kurvan när det gäller att testa tekniken enligt WindEurope cirka tre fjärdedelar av alla "flytande" pilotprojekt över hela världen. Företaget Equinor tog det avgörande steget 2017 och byggde världens första flytande vindkraftspark "Hywind" 25 kilometer öster om den skotska kusten med totalt fem turbiner och en kapacitet på 30 megawatt. Ideol följde med byggandet av en pilotanläggning ("Floatgen") utanför den franska Atlantkusten. Spanien, Sverige och Norge har också testat sådana flytande vindkraftverk under de senaste två till tre åren.
Europeiska företag är pionjärer, idag hanterar de tre fjärdedelar av över 50 flytande projekt över hela världen.
Bara under de närmaste två åren ska ytterligare sex europeiska projekt tas i drift, varav fyra i franska vatten. Den största potentialen ligger utanför kusterna i Storbritannien, Irland, Frankrike, Spanien och Portugal. Det finns breda, djupa vattendrag med brant sluttande havsbottnar och kusterna är ofta tätbefolkade med städer och industri. Detta garanterar höga energiutbyten med korta överföringsvägar samtidigt. Av världens största flytande vindkraftspark "Kincardine" byggs redan utanför den skotska kusten. Totalt kommer fem vindkraftverk i tungviktsklassen 9,5 megawatt att användas, systemen är planerade att tas i drift i år och kommer att passera de portugisiska flytande pariserhjulen.
Det finns ännu fler fördelar för operatörer med flytande vindkraftverk: deras fundament är billigare att installera än stålrör förankrade i havsbotten och är inte så beroende av mark och havsförhållanden. Hittills är dock "flytande" system nästan dubbelt så dyra jämfört med markförankrade fundament, eftersom det fortfarande är en mycket ung teknik. Liksom konventionell havsbaserad vindkraft förväntas dock också kostnadsminskningar här. Branschexperter från WindEurope och International Energy Agency (IEA) antar 38 upp till 50 procent prissänkning år 2050. Det lovar goda utsikter för de flytande turbinerna, men hur fungerar principen faktiskt tekniskt?
Grundtyper
Som med golvförankringen finns det också olika versioner av de flytande fundamenten. De fyra mest populära metoderna är:
I denna variant är vindturbinen monterad på en plan, flytande fundament. Mitt i den flytande kroppen finns en månpool som säkerställer nödvändig stabilitet även vid större vågor. Grunden är förankrad i havsbotten med rep.
Plattformen, vanligtvis en triangulär stålram med vertikala cylindrar, är lämplig för upp till 200 meters djup. Stora plattor svetsas i botten för att begränsa vertikal rörelse. Systemet kan installeras på land i en torrdocka - en stor fördel jämfört med de andra koncepten. Portugal använde "halvt nedsänkbara simmare" i projektet "Windfloat Atlantic".
Konceptet "Spar-Boj" är pionjären bland flytande fundament och samtidigt den mest materialbesparande. Bojarna användes i det skotska ”Hywind”. Det ger en stor, ihålig stålcylinder som fungerar som flottör och torn. Precis som ett isberg når det längre under vattnet än till himlen. Vid sin lägsta punkt är den fylld med ballast, så tyngdpunkten rör sig långt ner. Spar-Booy är stabila i havet även i starka vågor. Problemet är det enorma djupet. Detta innebär att endast platser med ett vattendjup på cirka 200 meter kan utvecklas.
Den är lämplig för vattendjup på 50 till 200 meter. En mestadels cylindrisk flottör dras något under vatten av spända kedjor eller rep och hålls i samma läge. Kedjorna hålls antingen direkt på havsbotten eller på en motvikt som väger upp till flera tusen ton. Hållkedjorna utsätts för enorma krafter i starka hav.
De tre första varianterna är löst fästa vid havsbotten. Detta möjliggör enklare installation medan spännbenplattformen kräver mer solid förankring. Detta möjliggör en mer stabil struktur. Alla fyra typer av fundament testas redan eller har redan testats i olika projekt. Den nuvarande ger en översikt över alla planerade och redan existerande flytande offshore-projekt "Global havsvindrapport".
Din kontaktperson
Andreas Mummert
Telefon: +49 (0)30 / 28 44 93 41