Čo je najväčším problémom veternej energie na mori? Nejde o nedostatok vetra, ale o neschopnosť prenášať vyrobenú elektrinu. Nedávno sa na 20-viackilometrovom úseku odkrytého podmorského kábla v oblasti Huangshayang v Rudongu v provincii Jiangsu dokončilo zasypanie a výstavba pohrebiska. Môže sa to zdať ako technická záležitosť, ale v skutočnosti to priamo súvisí s prvým projektom flexibilného jednosmerného podmorského káblového prenosu pobrežných veterných elektrární v Ázii, ktorý prešiel ďalším kľúčovým bezpečnostným kontrolným bodom.
Nepodceňujte týchto viac ako 20 kilometrov. Ak zlyhá podmorský kábel, elektrina generovaná veternými turbínami môže uviaznuť na mori. Podľa odhadov miestnych projektov by denná strata mohla dosiahnuť niekoľko miliónov juanov. Čím dlhšie to trvá, tým sú náklady vyššie a kto si to môže dovoliť?
Samotný projekt nie je maličkosť a pokrýva veterné parky Tri rokliny H6, H10 a CGN H8 s celkovou inštalovanou kapacitou 1,1 milióna kilowattov a ročnou výrobou energie približne 2,4 miliardy kilowatt-hodín, čo stačí na napájanie 1 milióna domácností. Stručne povedané, nejde o obyčajné inžinierske vedenie, ale o kanál na prenos energie, ktorý stabilne privádza-veternú energiu z pobrežia na pevninu.
Takže, kde je problém? Leží v mimoriadne drsnom prostredí morského dna.
Oblasť Huangshayang Rudong sa nachádza v komplexnom prílivovom kanáli Južného žltého mora. Prúdenie vody je nielen rýchle, ale aj chaotické, rýchle a neustále erodujúce. V niektorých oblastiach bolo morské dno erodované, čím sa odkryli podmorské káble, ktoré boli pôvodne pochované pod ním. Ak podmorské káble zostanú dlho odkryté, ovplyvnia ich kotvy, rybársky výstroj a zmeny morského dna? Riziká sa určite zvýšia a prevádzková bezpečnosť bude ohrozená.
A čo viac, pracovné podmienky sú tu takmer na maximálnej úrovni obtiažnosti. Maximálna rýchlosť prúdenia v oblasti výstavby dosahuje 4 až 5 uzlov a historické maximum prílivu a odlivu je 9,28 metra, čo je jedno z najvyšších v krajine. Typy káblov sú tiež rôznorodé, vrátane podmorských káblov ± 400 kV DC, 220 kV a 35 kV AC káblov, pričom najväčší priemer je 246 milimetrov. A najdôležitejším bodom je, že podmorské káble sú počas výstavby stále v prevádzke. Ako sa to dá urobiť so živými káblami, silnými prílivovými prúdmi a zložitým morským dnom?
Shanghai Yuanwei použil riešenie na zasypanie a zakopanie, pričom hlavným zariadením bol nový typ ROV alebo podvodného robota. Nekope sa mechanicky, aby sa dotkol podmorských káblov, ale používa vysokotlakovú- vodu na presné narušenie morského dna, čo umožňuje káblom prirodzene klesať. Výhoda tohto prístupu je veľmi praktická. Dosahuje nielen navrhovanú hĺbku pochovania, ale tiež minimalizuje mechanické poškodenie vonkajšieho plášťa kontaktom. Čím vyššie je napätie a čím je podmorský kábel drahší, tým je tento „menej kontaktný“ prístup dôležitejší. V opačnom prípade by náklady na opravu mohli byť dokonca vyššie ako náklady na výstavbu.
Skutočná výzva spočíva v tom, že to nie je také jednoduché ako len rozprašovanie vody. Konštrukcia kombinuje vysoko presné{1}}polohovanie pod vodou, autonómnu prevádzku a systémy vzdialeného monitorovania. Dokáže upraviť prevádzkové parametre v reálnom-čase na základe rôznych typov káblov a podmienok na mori. Morské dno nie je ploché a podmorské káble nemajú rovnakú špecifikáciu. Ak sú parametre aplikované rovnomerne, buď bude hĺbka uloženia nedostatočná, alebo bude narušenie príliš veľké, čo môže spôsobiť problémy. Teraz tento prístup dokáže presne položiť a pochovať živé podmorské káble v zložitých morských podmienkach a tento krok má značnú hodnotu.
Prečo stojí za to venovať pozornosť tejto záležitosti? Pretože domáca veterná energia na mori prechádza z „rýchlej inštalácie“ na „stabilný prenos“. V posledných rokoch sa mnohé projekty zameriavali viac na rýchlosť inštalácie. Po postavení veterných turbín a položení podmorských káblov sa projekt považoval za takmer dokončený. Keď však projekty začali fungovať, zistilo sa, že údržba a prevádzka morského dna sú dlhodobé-účty. Na rozdiel od lopatiek veterných turbín nie sú podmorské káble viditeľné. Keď sa vyskytnú problémy, často ich najskôr zaznamenajú alarmy a potom vedú k vypnutiu. Vyšetrovanie a oprava sú pomalé a nákladné.
Podobné situácie nie sú v Rudongu ojedinelé. Niektoré pobrežné veterné farmy v blízkom mori Guangdong tiež v minulosti vykonali obnovu a posilňovanie podmorských káblov-, z toho istého dôvodu boli rýchle zmeny topografie morského dna a významná erózia spôsobená superpozíciou tajfúnov a prílivových prúdov. V zahraničí existujú aj precedensy. Niektoré projekty káblov na mori v Severnom mori Spojeného kráľovstva pridali po prevádzke ochranné opatrenia s rovnakou základnou logikou: položenie podmorských káblov neznamená pokoj. Neskoršia údržba a monitorovanie musia držať krok.
K vystaveniu podmorských káblov však nedochádza vo veľkom meradle vo všetkých morských oblastiach. V niektorých pobrežných oblastiach so stabilnejším morským dnom a slabšími prílivovými prúdmi je prevádzkový stav po zakopaní oveľa stabilnejší a v budúcnosti sú potrebné len pravidelné kontroly. To tiež naznačuje problém: neexistuje jedno-veľkosť{3}}vhodné-riešenie na prevádzku a údržbu veterných fariem na mori. Stále to závisí od podmienok na mori, podmienok morského dna, typov káblov a spôsobov výstavby. Spôsob, akým sa práca vykonáva-na mieste, je dôležitejší ako papierové plány. Tento projekt Rudong má aj ďalší význam. Flexibilný podmorský káblový prenos jednosmerného prúdu je{10}}riešenie na vysokej úrovni na prenos veternej energie na mori. Je vhodný na veľkokapacitný a{13}}prenos energie na veľké vzdialenosti a dokáže efektívnejšie prenášať energiu z viacerých veterných elektrární na pôdu. Výhody sú zrejmé: dokáže prenášať energiu na veľké vzdialenosti a stabilne a je vhodný pre-rozsiahle základne. Problém je však tu: čím pokročilejší systém, tým vyššie bezpečnostné požiadavky na podmorské káble. Ak dôjde k zlyhaniu kľúčového kanála, nebude to mať vplyv len na jednu veternú turbínu, ale na celú veternú farmu. Po dokončení viac ako 20-kilometrov zasypania a zasypania na povrchu to bola len oprava podmorského kábla. Keď sa však pozrieme hlbšie, vyplnilo to medzeru v prevádzkových a údržbových schopnostiach veľkých projektov veternej energie na mori.
Predtým ľudia často hovorili, že dôležitá je lokalizácia zariadenia. Teraz je jasné, že samotné vybavenie nestačí. Človek musí mať aj možnosti systémovej integrácie, vrátane schopnosti detekovať, lokalizovať, konštruovať a na diaľku monitorovať celý proces. Toto je skutočná praktická schopnosť. Pre priemysel nie je hodnota takéhoto prípadu len „urobiť to raz“. Domáca veterná energia na mori sa posúva smerom k hlbším vodám a vzdialenejším moriam a podmienky na mori budú len zložitejšie, nie jednoduchšie. Ak sa v budúcnosti pri viacerých projektoch stretnete s problémami, ako je pranie podmorských káblov, vystavenie a{6}}opätovné zakopanie, toto riešenie nebude len núdzovou reakciou, ale môže sa stať štandardným prístupom, ktorý sa dá opakovať. V konečnom dôsledku je veterná energia na mori konkurenciou počas celého životného cyklu. Inštalácia veterných turbín je len začiatok. Či môže byť výkon stabilne prenášaný na pobrežie a zostane spoľahlivý po desiatich alebo ôsmich rokoch, odpoveď často leží pod morskou hladinou. Opätovné{11}}zakopanie týchto viac ako 20{14}kilometrov podmorských káblov v Rudongu nielenže rieši bezprostredné riziká, ale je aj príkladom pre ďalšie podobné projekty. Ktokoľvek, kto dokáže dobre fungovať v tomto „neviditeľnom inžinierstve“ pod morom, bude mať väčšiu dôveru, aby sa pustil do ďalšieho kola veľkých projektov veternej energie na mori.
