أكملت الصين تركيب أكبر منصة عائمة لتوليد طاقة الرياح البحرية بقدرة 16 ميغاواط في أعماق البحار، ضمن مشروع يُعدّ من أهم الإنجازات التكنولوجية في مجال طاقة الرياح البحرية الحديثة. تقع البنية التحتية على بُعد أكثر من 70 كيلومترًا من الساحل، في مناطق يزيد عمقها عن 50 مترًا، وهي مصممة للعمل في بيئة بحرية بالغة الصعوبة.
تجمع هذه المنصة الجديدة بين توربين رياح عالي الطاقة وهيكل عائم شبه غاطس ونظام تثبيت متطور، يمثل ذلك قفزة نوعية في تطوير طاقة الرياح في المياه العميقةوبعيداً عن السجل التقني، يوجه المشروع رسالة واضحة إلى أوروبا، وعلى وجه الخصوص إلى دول مثل إسبانيا، التي تستعد لتقديم أولى عطاءاتها لمشاريع طاقة الرياح البحرية العائمة.
توربين رياح عملاق عائم قبالة سواحل قوانغتشو
المنصة، المعروفة باسم "سانشيا لينجهانج" وقد روجت لها المجموعة الحكومية شركة الصين الخوانق الثلاثةتم تركيبها قبالة سواحل يانغجيانغ، في مقاطعة قوانغدونغ الجنوبية. وهي عبارة عن هيكل عائم شبه غاطس مزود بتوربين بقدرة 16 ميغاواط قادر على العمل في عرض البحر، بعيدًا عن الساحل وعلى قاع البحر حيث لم يعد من الممكن إنشاء قواعد ثابتة.
تستقر الآلة على منصة يبلغ ارتفاعها حوالي 81 × 91 مترًا وأكثر من 24.000 طنصُمم الدوار، الذي يبلغ قطره حوالي 252 مترًا، للحفاظ على الاستقرار حتى في الأمواج العاتية وهبات الرياح الشديدة، ويغطي مساحة تعادل مساحة عدة ملاعب كرة قدم، مما يسمح له بالتقاط كمية كبيرة من الطاقة مع كل دورة.
وفقًا للتقديرات الأولية، يمكن أن تصل التوربينة إلى الإنتاج السنوي يقارب 44,65 مليون كيلوواط ساعةطاقة كافية لتزويد عشرات الآلاف من المنازل بالطاقة. هذا الرقم يضع المشروع بين أقوى المنشآت العائمة في العالم، ويعزز فكرة أن التحول إلى الطاقة البحرية يتسارع.
تم تجميع المنشأة بالكامل في ميناء تيشان بمنطقة قوانغشي، ومن هناك تم سحبها إلى موقعها النهائي عبر مضيق تشيونغتشو. تُظهر هذه العملية اللوجستية قدرة الصناعة الصينية على دمج سلسلة القيمة الكاملة لطاقة الرياح العائمةمن المكونات الرئيسية إلى النشر في أعالي البحار.
هندسة للمياه العميقة والظروف القاسية
يتطلب موقع المشروع، الذي يبعد أكثر من 70 كيلومتراً عن الساحل وعلى أعماق تتجاوز 50 متراً، معالجة تحديات تقنية تتجاوز بكثير تلك التي تواجه مزارع الرياح البحرية التقليدية. في هذه المنطقة، يمكن أن يتجاوز ارتفاع الأمواج 20 متراً ويمكن أن تصل سرعة الرياح إلى 73 متراً في الثانية، الأمر الذي يتطلب تصميماً خاصاً للمنصة وأنظمة تثبيتها.
يتمثل الاختلاف الرئيسي مقارنةً بالحدائق ذات الأساسات الثابتة في أن الهيكل لا يتم تثبيته في الأسفل باستخدام ركائز صلبة، بل إنها تطفو وتتكيف مع حركة البحروهذا يسمح بتوليد الطاقة المتجددة في قيعان البحار العميقة جداً، حيث كان من غير الممكن سابقاً تركيب التوربينات، ولكنه يتطلب أيضاً حلولاً أكثر تطوراً لضمان الاستقرار والسلامة.
يفتح هذا النوع من المشاريع الباب أمام مناطق ذات رياح أقوى وأكثر ثباتاًيُعدّ هذا شرطًا أساسيًا لتحسين كفاءة الطاقة في المنشآت البحرية. مع ذلك، ينطوي التشغيل بعيدًا عن الساحل على مواجهة تحديات إضافية في التثبيت والتحكم في التمايل ونقل الطاقة، وهي جوانب أعاقت حتى الآن الانتشار الواسع لطاقة الرياح العائمة مقارنةً بطاقة الرياح الثابتة.
من خلال هذه المنصة، تخطو الصين خطوة إلى الأمام لإثبات أن ذلك ممكن للحفاظ على تشغيل توربين كبير في بيئة بحرية قاسيةيصبح الجمع بين التصميم الهيكلي وأنظمة التحكم وتقنيات التثبيت الجديدة محور التركيز الرئيسي للمشروع.
التقنيات الرئيسية: كابلات البوليستر، والصابورة النشطة، والكابل الديناميكي
من أبرز عناصر هذه المنصة استخدامها، لأول مرة في الصين، لـ كابلات بوليستر عالية الأداء بالنسبة لنظام الإرساء. صُممت هذه الكابلات لامتصاص طاقة الأمواج من خلال التشوه المرن، حيث تعمل كممتص للصدمات يقلل من الإجهاد على الهيكل ويطيل عمره الافتراضي.
يتم تثبيت المركبة في قاع البحر بواسطة نظام من المراسي الشفطية والسلاسل المعدنية، والتي تشكل، بالاشتراك مع كابلات الألياف الضوئية، نظام تثبيت ديناميكي قادر على التكيف مع الحركة المستمرة للمنصةيسمح هذا النهج للتوربين بتحمل تأرجح الأمواج دون المساس بسلامته أو أداء توليده للطاقة.
يتم تعزيز الاستقرار من خلال نظام التوازن النشط تقع هذه الآلية على أعمدة المنصة شبه الغاطسة، وتقوم تلقائيًا بضبط حجم المياه وفقًا لظروف البحر والرياح، وبالتالي الحفاظ على مركز الثقل تحت السيطرة ومنع الميل المفرط للهيكل.
يتضمن المشروع في قسم الكهرباء ما يلي: كابل بحري ديناميكي بجهد 66 كيلوفولتصُممت هذه الموصلات لتحمل حركات المنصة دون تدهور، وعلى عكس الكابلات الثابتة في الحدائق ذات الأساسات الثابتة، يجب أن تستوعب تذبذبات الهيكل العائم، مما يحافظ على جودة النقل ويقلل من خطر الفشل.
وهناك ميزة أخرى ذات صلة وهي أن جميع المكونات الرئيسية تقريبًا يتم تصنيع العديد من المنتجات، بما في ذلك كابلات البوليستر وأنظمة التثبيت والإلكترونيات تحت الماء، في الصين. وهذا يقلل الاعتماد على الموردين الخارجيين ويعزز قدرة البلاد على تنفيذ مشاريع جديدة واسعة النطاق ضمن جداول زمنية وتكاليف محددة.
الاختلافات مع مزارع الرياح البحرية ذات الأساسات الثابتة
تختلف توربينات الرياح العائمة عن توربينات الرياح البحرية التقليدية، التي لها قواعد ثابتة، في عدة جوانب أساسية. أولها هو إمكانية العمل في المياه العميقةحيث تصبح الركائز أو الهياكل الصلبة غير مجدية من الناحية التقنية أو الاقتصادية. وهذا يسمح بإنشاء الحدائق على مسافة أبعد من خط الشاطئ، مما يقلل من التأثير البصري ويوسع المساحات المتاحة للمشاريع التطويرية الجديدة.
في هذه المواقع، تميل الرياح إلى أن تكون أقوى وأكثر انتظامًا، مما يترجم إلى إنتاج طاقة أكثر استقرارًا وقابلية للتنبؤومع ذلك، فإن المقابل هو تعقيد تقني أكبر: تصميم المرساة، والسلوك الديناميكي للهيكل، والصيانة، وإخلاء الطاقة أكثر تطلبًا مما هو عليه الحال في مشاريع القاع الثابت.
لا تزال تكاليف الاستثمار والتشغيل لطاقة الرياح العائمة أعلى من تكاليف طاقة الرياح الثابتة، لكن التقدم المحرز في مشاريع مثل المشروع الصيني بقدرة 16 ميغاواط يشير إلى ذلك. قد تضيق الفجوة مع زيادة الحجميُتيح ذلك تراكم ساعات التشغيل وتحسين سلسلة التوريد. وتُعدّ زيادة حجم التوربينات، كما يتضح جلياً من هذا المشروع، أحد العوامل الرئيسية لخفض تكلفة الميغاواط/ساعة المُولّدة.
بينما لا تزال معظم القدرة المركبة لطاقة الرياح البحرية على مستوى العالم تتركز في مزارع ذات أساسات ثابتة بالقرب من الساحل، تبرز طاقة الرياح العائمة كـ الطريق الرئيسي للتوسع خلال العقد القادموخاصة في المناطق ذات القيعان العميقة القريبة من اليابسة.
الصين وأوروبا تتنافسان على طاقة الرياح العائمة
يُعدّ نشر هذه المنصة جزءًا من استراتيجية بكين لـ تقليل اعتمادهم على الوقود الأحفوري وتعزيز استقلالها في مجال الطاقة، مع زيادة ثقلها في سلسلة صناعة الطاقة المتجددة. وتنافس صناعة توربينات الرياح الصينية بالفعل على الصعيد الدولي، حيث تتواجد شركات مصنعة مثل مينغيانغ وشركة CSIC في أسواق متعددة.
وفقًا لتحليلات قطاعية مختلفة، قام مصنعو التوربينات الصينيون بتركيب عدة جيجاوات في الخارجمع وجودها حتى في بعض الدول الأعضاء في الاتحاد الأوروبي. ومع ذلك، لا تزال هناك تساؤلات حول الأداء على المدى الطويل، والشفافية في التتبع، والامتثال لمعايير الحوكمة البيئية والاجتماعية والمؤسسية.
يأتي تقدم توربينات الرياح العائمة في الصين في وقت تصاعد التوترات التجارية مع الاتحاد الأوروبيلا سيما فيما يتعلق بالدعم الحكومي، وأسعار التصدير، ودور الشركات المملوكة للدولة في القطاعات الاستراتيجية. ويُعدّ دخول التكنولوجيا الآسيوية منخفضة التكلفة في المناقصات الأوروبية أحد أكثر نقاط الخلاف إثارةً للجدل في هذا القطاع.
الآثار المترتبة على إسبانيا وبقية أوروبا
في السياق الأوروبي، تأتي خطوة الصين في الوقت الذي تستعد فيه دول مثل إسبانيا لـ أولى المسابقات الخاصة بتوربينات الرياح البحرية العائمةيشير الجدول الزمني إلى بدء المناقصات في الفترة 2025-2026، بمجرد تحديث الإطار التنظيمي المستمد من المرسوم الملكي 1028/2007 وتطويره اللاحق.
اسبانيا لديها ساحل طويل على المحيط الأطلسي والبحر الأبيض المتوسط بفضل المياه العميقة القريبة نسبياً من الساحل، يُعدّ هذا الموقع مثالياً لتوربينات الرياح العائمة. إلا أن هذه الخاصية نفسها تجعل استخدام الأساسات الثابتة أمراً صعباً، لذا فإن الخبرة والمعرفة المكتسبة من مشاريع مثل المشروع الصيني ستكون ذات أهمية بالغة.
حالياً، لا يزال العديد من مصنعي توربينات الرياح البحرية الأوروبيين يعملون مع التوربينات العائمة. مستويات الطاقة أقل من 10 ميغاواطيتناقض هذا مع مشروع الـ 16 ميغاواط قيد التشغيل حاليًا في الصين. وقد يُترجم هذا التفاوت في الحجم إلى مزايا من حيث التكلفة للمشاريع الآسيوية، لا سيما إذا تمكنت من توحيد التصاميم والإنتاج بكميات كبيرة.
يشهد قطاع الموانئ الإسبانية أيضاً تطوراً ملحوظاً: مرافق مثل موانئ قادش، فيرول أو برشلونة بدأت هذه الموانئ بالفعل في إجراء تعديلات لتتمكن من تجميع وإطلاق هياكل عائمة ضخمة، إدراكًا منها أن طاقة الرياح البحرية قد تصبح قطاعًا صناعيًا جديدًا. وستعتمد قدرة هذه الموانئ على جذب المشاريع، إلى حد كبير، على الشروط المحددة في المزادات المستقبلية.
يدور أحد النقاشات الأساسية في أوروبا حول تكوين المسابقات ومتطلبات سلسلة التوريدإذا لم تتضمن المناقصات معايير تقدر الإنتاج المحلي أو الابتكار الأوروبي أو التنويع التكنولوجي، فإن حجم وميزة التكلفة للمصنعين الآسيويين قد يرجح كفة جزء كبير من الجوائز، مما يؤثر بشكل مباشر على النسيج الصناعي القاري.
قطاع يشهد تحولاً كاملاً في مجال الطاقة
إن تركيب المنصة العائمة بقدرة 16 ميغاواط في الصين ليس مجرد إنجاز تقني، بل هو بمثابة مؤشر على الاتجاه الذي تتجه إليه طاقة الرياح البحرية العالميةلم يعد التركيز ينصب فقط على مضاعفة عدد التوربينات، بل على زيادة حجمها، ونقلها إلى مياه أعمق، وتحسين دمجها في أنظمة كهربائية معقدة بشكل متزايد.
يساهم هذا النوع من البنية التحتية في تنويع مصادر الطاقة المتجددة سيؤدي ذلك إلى تقليل التعرض لتقلبات أسعار الوقود الأحفوري. علاوة على ذلك، فإنه يفتح آفاقاً جديدة للتنمية في المناطق الساحلية التي يمكن أن تصبح مراكز صناعية مرتبطة بتجميع وتشغيل وصيانة مزارع الرياح العائمة.
في الوقت نفسه، يطرح نشر المنصات العائمة تحديات إضافية، منها: تخطيط المساحات البحرية، والتوافق مع الاستخدامات الأخرى للبحر، والتأثير على التنوع البيولوجي، والحاجة إلى تعزيز شبكات الكهرباء البرية. وسيكون معالجة هذه القضايا أساسياً لنمو طاقة الرياح البحرية بشكل منظم ومقبول اجتماعياً.
مع دخول المشاريع الضخمة حيز التشغيل وتراكم ساعات التشغيل في ظل ظروف العالم الحقيقي، سيشهد القطاع بيانات أكثر دقة حول التكاليف والموثوقية والأداءستتيح لنا هذه التجربة تعديل التصاميم، وتحسين نماذج الأعمال، وتحديد التكوينات التكنولوجية الأكثر تنافسية في كل منطقة.
إن المنصة العائمة الجديدة بقدرة 16 ميغاواط التي قامت الصين بتركيبها ترمز في نهاية المطاف إلى تحول في مرحلة طاقة الرياح البحرية: فالقفزة إلى القوى الكبرى في المياه العميقة تسرع المنافسة العالمية، وتدفع أوروبا ودولاً مثل إسبانيا إلى تحديد استراتيجيتها بوضوح، وتعزز طاقة الرياح العائمة كأحد العناصر المركزية لنظام الطاقة المستقبلي، حيث ستلعب طاقة الرياح البحرية دورًا متزايد الأهمية في إمدادات الكهرباء العالمية.
