Cea mai mare turbină eoliană plutitoare din lume produce curent pentru 4.200 de case și rezistă la uragane de 264 km/h

Cea mai mare turbină eoliană plutitoare din lume, instalată în largul Chinei

Turbina se numește Three Gorges Pilot, are o capacitate de 16 megawați și a fost construită de compania China Three Gorges Corp. Sistemul a fost instalat în apropiere de Yangjiang, în provincia Guangdong, din sudul Chinei, potrivit publicației Live Science.

La capacitate maximă, turbina ar putea produce aproximativ 44,65 de milioane de kilowați-oră de electricitate pe an. Ca termen de comparație, o locuință medie din SUA consumă anual în jur de 10.500 kWh, conform datelor citate de Live Science de la Administrația pentru Informații Energetice din SUA. Asta înseamnă că turbina ar putea asigura curent pentru aproximativ 4.200 de locuințe într-un an.

De ce este diferită această turbină față de cele obișnuite

Three Gorges Pilot este o turbină eoliană offshore plutitoare. Mai simplu spus, nu este prinsă direct de fundul mării, așa cum se întâmplă cu multe turbine eoliene construite în larg.

Turbinele clasice au nevoie de fundații fixe, iar acest lucru devine foarte greu sau foarte scump atunci când apa este prea adâncă. În schimb, noua turbină din China stă pe o platformă plutitoare uriașă, care este ancorată ca să rămână în poziție.

Această tehnologie poate permite construirea unor parcuri eoliene în zone mult mai adânci ale oceanului, unde până acum era dificil să fie instalate astfel de sisteme. Practic, deschide mai mult spațiu pentru producerea energiei din vânt, fără ca turbinele să fie limitate doar la zonele cu apă mică.

Are pale uriașe, iar vârful ajunge la peste 270 de metri deasupra apei

Dimensiunile turbinei sunt impresionante. Rotorul are un diametru de 252 de metri, iar vârful palei ajunge la peste 270 de metri deasupra apei.

Turbina de 16 megawați este montată pe o platformă semisubmersibilă, adică o structură care plutește, dar are o parte scufundată pentru stabilitate. Potrivit Live Science, proiectul vine după o altă turbină instalată anul trecut de China Huaneng Group și Dongfang Electric Corp., însă noua variantă aduce îmbunătățiri importante la structură și la sistemele de stabilizare.

Marea problemă la o astfel de construcție nu este doar mărimea. Întregul sistem trebuie să rămână stabil în larg, unde este lovit continuu de valuri, curenți și vânt puternic.

Rezistă la valuri de peste 20 de metri și vânt de 264 km/h

Platforma a fost gândită pentru condiții dure pe mare. Potrivit companiei, turbina trebuie să reziste la valuri mai mari de 20 de metri și la vânt care poate ajunge la 264 km/h, o viteză apropiată de cea a unui uragan de categoria 5.

Ca să nu fie împinsă prea mult de valuri și curenți, platforma folosește un sistem complex de ancorare. Acesta include ancore de aspirație, lanțuri de ancoră și cabluri din poliester de mare rezistență.

Sistemul are și balast, adică greutate folosită pentru stabilizare, dar și monitorizare permanentă. Toate aceste elemente sunt necesare pentru ca platforma să nu se deplaseze prea mult și pentru ca turbina să poată funcționa în siguranță.

Construcția include și soluții care ajută la preluarea forței produse de vânt și de apă. Scopul este ca platforma să reziste mai mult timp și să nu fie afectată rapid de condițiile dure din larg.

Cum este transportată energia produsă de turbină

O altă parte importantă a proiectului este cablul submarin folosit pentru transportul energiei. Inginerii au montat un cablu dinamic de 66 de kilovolți, special făcut pentru astfel de turbine plutitoare.

Acest cablu trebuie să transporte electricitate de înaltă tensiune, dar, în același timp, trebuie să suporte mișcarea platformei. Spre deosebire de o construcție fixă, turbina plutitoare se mișcă odată cu valurile și curenții, iar cablul trebuie să se poată îndoi și flexa fără să se deterioreze.

Cablul are un design în formă de undă și este construit cu materiale flexibile și straturi întărite, pentru a rezista la tracțiune și uzură. Fără o astfel de conexiune sigură, energia produsă în larg nu ar putea ajunge eficient în rețea.

Turbina a fost montată pe uscat, apoi dusă pe mare

Cea mai mare parte a turbinei a fost asamblată pe uscat, în portul Tieshan, din sudul Chinei. După aceea, structura a fost remorcată în larg și conectată la locul unde va fi testată.

Această metodă ajută la simplificarea lucrărilor, pentru că multe operațiuni sunt mai ușor de făcut în port decât în largul mării. Totuși, mutarea unei structuri atât de mari pe apă și conectarea ei la sistemele offshore rămân operațiuni complicate.

Instalarea este importantă nu doar pentru că turbina este foarte mare, ci și pentru că inginerii au trebuit să rezolve mai multe probleme tehnice în același timp: greutatea și forța rotorului, stabilitatea platformei, ancorarea dinamică și conectarea la rețeaua electrică offshore.

De ce turbinele plutitoare sunt greu de construit

Turbinele eoliene plutitoare sunt mult mai complicate decât cele montate pe fundații fixe. Ele trebuie să funcționeze în timp ce platforma se mișcă permanent din cauza valurilor și curenților.

Această mișcare nu trebuie să afecteze performanța turbinei și nici siguranța palelor. Palele trebuie să rămână la o distanță sigură față de apă, chiar și atunci când platforma se balansează.

În plus, sistemul trebuie să reziste ani de zile la vânt puternic, valuri mari, apă sărată și solicitări mecanice repetate. De aceea, fiecare element, de la platformă până la cablul submarin, trebuie proiectat pentru condiții extreme.

Three Gorges Pilot este, deocamdată, un proiect-pilot, dar poate fi important pentru viitorul energiei eoliene offshore. În multe zone ale lumii, apa devine adâncă foarte aproape de țărm, iar turbinele clasice, fixate pe fundul mării, nu sunt o soluție ușor de folosit. Turbinele plutitoare pot schimba această limită. Ele pot fi instalate în ape mai adânci, acolo unde vântul este puternic și constant, iar spațiul disponibil este mult mai mare.

Pentru China, această turbină de 16 megawați este un test important. Dacă sistemul funcționează bine, tehnologia ar putea fi folosită în viitor pentru parcuri eoliene plutitoare mai mari, la scară comercială.

China a construit cea mai mare turbină eoliană plutitoare din lume care poate produce curent pentru 4.200 de case și rezistă la uragane de 264 km/h