ЭНЕРГИЯ ВЕТРА

Главная | Регистрация | Вход
Четверг, 28.03.24, 22:33
Приветствую Вас Гость | RSS
Photo©Christian Hinsch
Меню сайта
Категории раздела
Плавающие платформы для ВЭУ [6]
Оффшорные ветроэнергетические установки [3]
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Форма входа
Главная » Статьи » Оффшорные ветроэнергетические установки » Плавающие платформы для ВЭУ

Плавающие платформы пока еще на этапе испытаний

 

  Платформы  с ветроэнергетическими установками (ВЭУ) должны учиться плавать. Потому что редко можно встретить в открытом море такие мелкие воды как в Северном или Балтийском морях, где «мельницы» могут стоять на твердом грунте. На глубине более 50-ти метров твердые фундаменты становятся нерентабельными. Это главная причина, по которой в настоящее время проводятся первые испытания плавающих платформ для ветроэнергетических установок морского базирования.

 Hywind Первое испытание прошло успешно. С 2009 года морская ветряная турбина Hywindобеспечивает бесперебойное питание не где-то на суше, а в открытом море Северной Атлантики у юго-западного побережья Норвегии. В то время, когда немецкая оффшорная ветроиндустрия продвигается  наощупь  в относительно мелкое Северное море, норвежский энергоконцерн Statoil и немецкий концерн Siemens решились на прыжок в холодные и глубокие воды.  Установленная осенью 2009 года Statoil турбина Siemensмощностью 2,3 МВт стала первой в мире серийной  ветроэнергетической установкой  на плавающей в океане конструкции.

  Хотя осенью 2011 новая опытная установка «Sway» в масштабе 1: 6 потерпела крушение у берегов Норвегии, похоже, плавающие ветроустановки вошли в моду.  «Чем глубже вода, тем сильнее над ней ветер» - заключил Йохен Бард (JochenBard), руководитель отдела  «Энергия моря» института Фраунгофера по ветроэнергетике и системных энергетических технологий (IWES) в Касселе.

   ВЭУ могут устанавливаться на грунте максимум на глубине в 50 метров. « При больших глубинах стоимость таких фундаментов была бы неприемлемо высокой», говорит Бард. Такое относительно пологое дно, как в прибрежных водах Северного  и Балтийского морей, встречаются в мире очень редко.  «Если мы говорим об использовании оффшорной ветряной энергии, то пути строительства плавающих конструкций не избежать», делает вывод эксперт из Касселя.

  При этом установки не должны устанавливаться далеко в открытом море. Hywindбыл установлен в 20 км от побережья, на глубине 200 метров.  «Расстояние от берега до 200 км вполне реально», считает Бард, но при этом подключение к береговой энергетической сети становится слишком дорого.

  Суровые морские условия не пугают Барда. «Мы имеем большой опыт работы с плавающими структурами, которые испытывали и  большие нагрузки», говорит эксперт и ссылается на добычу нефти и газа, которые производятся на так называемых полупогружаемых платформах. «Поплавок» этих плавающих конструкций находится глубоко под водой и поэтому вне действия волн, поэтому вся конструкция довольно устойчива на воде.  Использования в качестве балласта воды позволяет изменять глубину погружения, так что в отдельных случаях можно буксировать установку по мелкой воде. Это значительно облегчает монтажные работы.

  Кроме этого эти конструкции должны быть адаптированы к особенностям использования ветряной энергии. Главной из них является то, что большая масса находится в голове установки. Масса головы современной 5-мегаватной установки составляет 450 Тонн, а то и больше. К тому же она устанавливается на  высоте около 160 метров из-за требуемого диаметра ветряного колеса. Плюс к этому общая конструкция должна выдерживать переменные нагрузки от вращения колеса.Стальные канаты предотвращают дрейф плавающих ветроэнергетических установок.

  Для Hywind  инженеры Statoil установили башню высотой 65 метров со 135 тонной ветроэнергетической установкой на стальной цилиндр, который погружен на глубину более 100 метров. Чтобы конструкция не уплыла, она была заякорена  с помощью трех стальных канатов за морское дно. « Наиболее сложной технической задачей была стабилизация всей конструкции», говорит руководитель проекта Кристин Аамонд (KristinAamondt)

  В цилиндре находится балласт в виде камней или воды, датчики измеряют движение волн и управляют глубиной погружения путем перекачки балластной воды. При высоте волны до 4 метров, установка остается в работе без значительных вертикальных движений. Поскольку с ввода в эксплуатацию установка работала бесперебойно, она выработала в 2011 году около 11 ГВт/час электроэнергии.

  Кристин Аамонд полагает, что такие конструкции хорошо подходят для децентрализованного энергоснабжения в прибрежных районах. «На воде глубиной  около 30 метров строительство таких плавучих установок оказывается еще дешевле, чем на фундаментах», делает вывод норвежка.

  Между прочим, сейчас  существуют другие исследовательские проекты. Бард руководит самым большим европейским проектом HiPRWind, для работы над  которым объединились IWESи восемь европейских партнеров из промышленности и науки.HiPR означает HighPower, HighReliabity – высокая производительность, высокая надежность. В рабочих пакетах пятилетней программы идется о развитии поплавковых  устройств, а также как о том, где и как такие конструкции требуемых размеров могут  быть построены.

Типы платформ

  Другие рабочие пакеты направлены на развитие отдельных направлений в конструкции ветроэнергетических установок морского базирования, а также систем контроля и управления. То, что исследования проводятся только на одной установке в 1,5 МВт, не имеет ничего общего со скромностью. Проект должен накопить знания для строительства плавающей установки в 10 МВт в масштабе 1: 10. «Учитывая расходы на эксплуатацию оффшорных ВЭУ, они должны быть настолько производительными, насколько это возможно», говорит Бард.

  По поводу платформы участники проекта в настоящее время разрабатывают три концепции: одна система по принципу полупогруженной платформы буровых установок собирается в порту, но она относительно дорога ввиду большого расхода материалов. Более приемлемой по стоимости альтернативой  могла бы быть, примененная фирмой Statoilконцепция стального цилиндра, но эта конструкция должна совершать экстремальные вертикальные перемещения при волнении моря, чтобы ее не накрыло волной.

  Компромиссом может быть облегченная полупогружаемая конструкция. Она требует меньше материала и имеет большую выталкивающую силу. Из-за того что эти «tensionlegplatform» (платформы с напряженными ногами) держат крепление к грунту под сильным напряжением, они препятствуют чрезмерному всплытию при волнении моря. 20млн. евро стоит проект, который реализуется возле побережья Португалии и финансируется на 50% Евросоюзом.

 Hexicon Наряду с различными исследовательскими работами, уже существуют коммерческие эскизные проекты плавающих ВЭУ. Шведский консорциум Hexicon проектирует шестиугольную плавающую платформу в диаметре 480 метров, на которой будут располагаться шесть ветроэнергетических установок и 30 волновых турбин общей мощностью 54 МВт.

  Statoil планирует строительство ветропарка возле побережья США. И даже там, где в связи с ядерной катастрофой на АЭС Фукусима, дискуссия по поводу новых энергетических концепций получила энергичный толчок, скоро энергия ветра будет задействована для выработки электричества. Консорциум из почти всех ведущих японских промышленных концернов собирается не позднее 2015 года производить эксперименты с плавающими ВЭУ в 20 км от руин реактора.

 

                                                   Перевод с немецкого Александра Гавришева

Еще читать:



Источник: http://www.ingenieur.de/Fachbereiche/Windenergie/Schwimmende-Windkraftanlagen-in-Testphase
Категория: Плавающие платформы для ВЭУ | Добавил: Alex55 (17.01.14) E W
Просмотров: 1070 | Теги: Плавающие платформы для ВЭУ | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz

  • Copyright MyCorp © 2024 |