С удивлением узнал о существовании целого флота судов, построенных только для того, чтобы устанавливать ветрогенераторы на море. А ведь ещё в 2016 году общая мощность ветрогенераторов в мире намного превышала мощность всех существующих атомных электростанций. Датчане 42% всей электроэнергии в том году получили как раз от ветровых электростанций, в 2019-м уже 47% и останавливаться на собираются.
Не отстают и другие страны. Вот в США запускается в работу очередная электростанция в Техасе, состоящая из более чем 100 ветрогенераторов. Разбитие бутылки шампанского - составная часть церемонии:
Конечно, эта электроэнергия вовсе не бесплатна. Помимо стоимости самих установок и их монтажа имеются расходы по их обслуживанию,
которое иногда заканчивается трагически
Обоим этим норвежцам не суждено было остаться в живых. Есть и другие жертвы, о которых ниже. Ветроэлектростанции занимают приличные площади, поблизости от них нежелательно селиться вследствие негативного влияния на здоровье людей, есть и другие минусы.
В то же время размещение их на море устраняет все эти проблемы плюс открытые пространства способствуют свободному перемещению воздушных масс. Однако устройство их в таких условиях потребовало и специальной техники, ведь с качающейся палубы смонтировать установки высотой за сто метров и весом в сотни тонн не так-то просто.
Одним из первых так называемых самоподъёмных судов был "Resolution"
Опираясь на свои 6 "ног", он уже не зависит от волнения моря и может производить работы как на суше. Сперва в дно вбивается свая с помощью гидравлического молота весом 40 тонн, бьющего по свае 50 раз в минуту. Конечная цель — опора должна углубиться в грунт на 30 метров. На это уходит около 5 часов. После чего на опору закрепляют переходной отсек желтого цвета, которые мы собственно и видим на ветряных фермах. И только потом саму мачту, на верху которой монтируется генератор
Построен ещё в 2003 году, с тех пор подвергся нескольким модернизациям. Сейчас при длине 130м и ширине 38 может работать на глубинах от 5 до 32 метров, принимать на палубу 4000 тонн груза, а кран его грузоподъёмностью 600 тонн. Только этого уже мало, старичок трудится на не самых крупных объектах.
В 2018 году планировалось построить ветроэнергетический комплекс в районе Кейтнесс (Шотландия), который будет иметь 339 ветряных турбин и охватывать площадь более 300 квадратных километров(вот сколько будет сэкономлено не столь обширных свободных европейских территорий). По оценкам, проект сможет покрыть потребность в электроэнергии около 1 миллиона домохозяйств. Ежегодно этот проект позволит избежать выбросов в атмосферу около 4 миллионов тонн углекислого газа.
Филип Льюис, директор по исследованиям World Energy Reports рассказывает, что современный парк ветрогенераторов устареет к 2025 году и к 2030-му надо будет установить порядка 20 000 новых. Оцените масштабы работ. В том числе увеличение производства электроэнергии буде происходить за счёт увеличения мощности самих ветрогенераторов.
Уже сейчас существуют такие, на которые могут садиться вертолёты:
И это не предел. Возьмём существующий ветрогенератор мощностью 6 мегаватт. Он возвышается над водой на 95 м. Размах винта турбины составляет 126 м, общий вес 700 тонн, включая 124-тонную гондолу генератора и 138-тонный винт. Для монтажа было достаточно самоподъёмного судна водоизмещением до 10 000 тонн. Типа "Vole au vent"
Иногда они трудятся целыми бригадами
Но сейчас на рынке морской ветроэнергетики разрабатывается новое поколение ветрогенераторов мощностью по 15 и даже 20 мегаватт. Эти турбины могут в будущем достигать высоты более 270 м с лопастями до 120 м в длину. С имеющимися крановыми судами выполнить установку таких гигантских сооружений с опорным основанием больших размеров очень сложно.
Поэтому в постройке находятся суда типа "Voltaire"
Наибольшая длина 181м, ширина 60м. Вот посмотрите на французский броненосец постройки 1911 года под тем же названием:
Полное водоизмещение 19 763 т, длина 145м, ширина 26. А новый "Voltaire" только полезную нагрузку имеет 21 500 тонн, не считая собственного веса. И вся эта масса, вися в воздухе, будет держаться на четырёх опорах длиной в 130 метров. Его кран может поднимать 3000 тонн.
Однако не везде будут применяться столь крупные ветряки и суда для их монтажа или разборки. Есть в этой области дело и меньшим по размеру. Кроме работ с ветрогенераторами они могут привлекаться для обслуживания и демонтажа морских платформ на нефтегазовых месторождениях. Также они могут быть задействованы для обеспечения работ по прокладке кабелей, магистральных газопроводов и обслуживания водолазных работ.
Одно из них погибло в апреле этого года. Seacor Power длиной 39 метров было перевёрнуто во время сильнейшего шторма у берегов Луизианы. Из 18 членов команды 6 были спасены, пятеро найдены мёртвыми, остальные пропали без вести
А это его собрат такого же типа:
Однако, пока строятся всё более мощные ветрогенераторы и суда для их установки, мысль конструкторов не топчется на месте. Норвежская компания Windcatching Systems (WCS) разработала новую систему извлечения энергии из морского ветра. Идея в создании конструкции в виде плоской фермы, по всей площади заполненной сравнительно небольшими ветряными турбинами, размещенными в шахматном порядке. Всего на установке монтируется до 120 ветрогенераторов.
Общая мощность одной 325 метровой установки Wind Catching составляет 15 МВт. Небольшие ветряные турбины Vestas V236 способны вырабатывать электричество при скорости ветра выше 43 км/ч (11-12 м/с), в то время как традиционные ветрогенераторы ограничены этой скоростью и не способны генерировать электричество при более высоких скоростях.
В итоге конструкция способна выработать в год в пять раз больше электроэнергии, чем одиночный агрегат такой же мощности. Поднимаются генераторы по конструкции при помощи собственного лифта и не требуют специальной техники и морских кранов при монтаже или ремонте. По заявлению разработчиков, время службы установки Wind Catching составляет 50 лет, что на 20 лет больше, чем у современных ветряных генераторов морского базирования.
Этап тестирования установок WCS продлится до конца 2022 года и в случае подтверждения высокой эффективности технологии серийное производство Wind Catching будет начато в 2023-2024 годах.
Ещё о необычных кораблях:
Корабли, сильно непохожие на других,
........................................................................................................................................
Полный каталог статей журнала здесь