În ciuda faptului că turbinele eoliene offshore au apărut mult mai târziu, designul lor de bază este aproape identic cu cel al turbinelor eoliene onshore. Cu toate acestea, există câteva diferențe cheie în ceea ce privește proiectarea, iar cele mai multe dintre ele pornesc de la zero.

Factorii de mediu care trebuie luați în considerare pentru proiectarea turbinelor eoliene offshore fac ca eficiența producției în largul mării să fie o perspectivă dificilă. Dar tehnologia se îmbunătățește, iar cererea din ce în ce mai mare de energie eoliană ieftină și eficientă duce deja inovațiile înainte.

Onshore Vs. Proiectarea turbinelor eoliene offshore – diferențe și considerații cheie

Fundații

Turbinele eoliene construite pe uscat folosesc de obicei fundații din beton. Turbinele offshore pot necesita mai multă creativitate în ceea ce privește fundațiile, în funcție de adâncimea locului de construcție.

Cea mai mare dificultate în proiectarea turbinelor eoliene offshore nu este turbina propriu-zisă. Turbinele onshore pot fi în mare parte reproduse pentru utilizarea offshore. Problema este că unele opțiuni de proiectare standard sunt prohibitiv de costisitoare pentru a fi utilizate în ape adânci, în special în cazul turbinelor eoliene multiple. Multe dintre soluțiile de fundație comune pentru aplicațiile interioare nu se adaptează bine la aplicațiile în ape adânci.

Există o varietate în modul în care sunt configurate turbinele offshore. Unele sunt construite pe turnuri submarine; altele sunt plutitoare sau semi-submersibile și ancorate. Totul depinde de locația ideală pentru captarea vântului.

O mare parte din tehnologia utilizată pentru structurile și fundațiile turbinelor offshore este împrumutată din industria petrolului și a gazelor. Baza și tehnologia semisubmersibilă, precum și ancorele și practicile standard de menținere a stabilității, sunt direct din manualul acestei industrii – care întreține structuri offshore de zeci de ani.

Proiectarea fundațiilor este un subiect fierbinte în producția de energie eoliană offshore în acest moment. Există o mulțime de discuții în acest moment despre cum să revoluționăm proiectarea acestor fundații pentru a exploata mai eficient potențialul pieței offshore. Structuri mai ieftine scad costul total al energiei produse și fac posibile proiectele.

Adâncimea apei & Distanța față de țărm

Montarea unei turbine eoliene onshore este, de obicei, mult mai simplă decât a uneia offshore. În cazul construcției offshore, trebuie să țineți cont de adâncimea apei pentru luarea în considerare a structurii submarine și de distanța față de țărm pentru instalarea cablurilor pentru a aduce energia electrică pe piață.

În lumea producției de energie eoliană, apa de mică adâncime este considerată orice lucru cu o adâncime de 30 m sau mai mică – acestea sunt de obicei structuri convenționale de turnuri plantate pe fundul mării. Odată ce depășești 30m, te afli într-o zonă de tranziție în care o structură cu zăbrele ar fi folosită pentru partea submarină a turnului. Șaizeci de metri și mai mult este considerată apă de mare adâncime, iar turbinele eoliene de aici sunt semisubmersibile ancorate.

Dimensiunea rotorului turbinei crește pe măsură ce vă îndepărtați de coastă.

Dimensiunea turnului &actuatorul de pas

Toate turbinele eoliene offshore sunt controlate prin pas, deoarece există mai multă putere per turn (catchy, nu-i așa?) cu controlul pasului palelor. Turbinele offshore sunt de obicei mai mari pentru că, pe lângă faptul că sunt bine adaptate pentru briza constantă din larg, o fundație offshore reprezintă un procent mult mai mare din costul total al turbinei (în comparație cu cea terestră) și este important să se stoarcă fiecare megaWatt posibil din structură înainte de a construi următoarea.

Costul unui sistem de control al pasului nu crește substanțial de la aplicațiile onshore la cele offshore. Etajul de putere ar putea deveni mai mare, dar creierul este același. Din acest motiv, dispozitivul de acționare a pasului devine un procent mai mare din cost pe măsură ce o turbină devine mai mică, dar se întâmplă și contrariul pe măsură ce turbina devine mai mare. Cu alte cuvinte, costul unui actuator de pas de ultimă generație este o picătură în găleată pentru proiectele offshore.

Siguranța resurselor eoliene

Cel mai mare beneficiu al eolienelor offshore este că sunt fiabile și stabile. Chiar și în ape puțin adânci, vântul tinde să fie mai fiabil decât pe uscat. Vânturile comerciale constante contribuie la cifrele puternice de producție de energie electrică la siturile offshore.

În interior, vântul trebuie, de asemenea, să concureze cu:

• Munți
• Arbori
• Structuri artificiale

Utilizare și uzură

Vântul constant din largul mării înseamnă că va exista probabil o uzură mai mare a turbinei. Folosirea unor componente puternice, bine făcute, cu cicluri de viață lungi, va face ca întreținerea turbinelor offshore să fie mai puțin problematică.

O parte problematică a amortizării turbinelor offshore este inevitabila coroziune a apei sărate care vine cu teritoriul. Materialele turbinei trebuie să fie de calitate marină – chiar și componentele de control al pasului care nu sunt expuse direct la intemperii trebuie să fie extrem de rezistente la coroziune.

Nevoi de întreținere

Care turbină eoliană ar trebui să fie cât mai lipsită de întreținere posibil – un timp de nefuncționare minim este egal cu un profit maxim. Dar nevoia unei ferme fără bătăi de cap este mai mare în cazul turbinelor offshore. Între vremea imprevizibilă și provocările logistice pentru a ajunge la turbine, efectuarea întreținerii pe turnurile offshore este dificilă și mult mai costisitoare decât pe uscat.

Având o soluție excelentă de control al pasului devine deosebit de importantă în aplicațiile offshore. Modelele de top de actuatori digitizați de pe piața actuală nu necesită întreținere: Trebuie doar să le păstrați curate pentru disiparea căldurii!

Bridging the Gap in Offshore Potential

Funcționarea internă a turbinelor eoliene offshore și onshore este în mare parte aceeași. Diferențele constau în locația în care veți planta semințele fermei dumneavoastră.

Două evoluții ajută la reducerea decalajului dintre companiile producătoare de turbine eoliene și potențialul offshore. Prima este inovația continuă în domeniul fundațiilor în ape adânci. Cea de-a doua este utilizarea unor sisteme versatile de înclinare a paletelor, care sunt adaptabile la turbine mai mari și care reduc la minimum întreținerea riscantă.