صعود طاقة الرياح البحرية في أوروبا: الاستثمار والتكنولوجيا والآفاق

شهدت طاقة الرياح البحرية نموًا غير مسبوق في أوروبا في السنوات الأخيرة. وفقًا لأحدث مقياس يوروباروميتر للرياح للاتحاد الأوروبي، انتهى عام 2016 بأرقام مختلطة: على الرغم من أن القارة القديمة أضافت فقط 1.412 ميجاوات من طاقة الرياح البحرية، وهو ما يمثل انخفاضًا مقارنة بأكثر من 3.000 ميجاوات تمت إضافتها في العام السابق، إلا أن عام 2016 شهد أكبر استثمار اقتصادي في طاقة الرياح البحرية يتم تسجيله على الإطلاق في عام واحد في أوروبا، حيث وصل إلى 18.200 مليار يورو، أي أكثر بنسبة 40٪ مقارنة بعام 2015.

أنهى الاتحاد الأوروبي عام 2016 بقدرة إجمالية مركبة قدرها 153.600 ميجاوات من طاقة الرياح، البرية والبحرية، بزيادة قدرها حوالي 12.068 ميجاوات مقارنة بالعام السابق. وظلت ألمانيا القوة الدافعة لقطاع طاقة الرياح الأوروبي، حيث أضافت 5.443 ميجاوات إضافية إلى تراكمها. ومن بينها، تم إنتاج 824,3 ميجاوات من المنشآت البحرية، مما عزز مكانة ألمانيا كدولة رائدة حقيقية في مجال طاقة الرياح البحرية.

جيميني مارين بارككان هذا المشروع، الواقع في المياه الهولندية، أحد المعالم البارزة في عام 2016. ويتكون هذا التثبيت من 150 توربينًا من طراز سيمنز، بقدرة إجمالية تبلغ 600 ميجاوات.

وبالمثل، تم ربط منشآت أخرى مثل Gode Wind 1 وGode Wind 2 في نفس العام في البحر قبالة الساحل الألماني. قامت شركة سيمنز بتزويد التوربينات لكليهما. وكانت هذه المزارع، إلى جانب جيميني، هي وصلات الرياح البحرية الوحيدة التي تم الانتهاء منها في عام 2016.

الدقة في بيانات وتحليل الرياح البحرية

ويوضح مرصد EuroObserv'ER بعض النقاط فيما يتعلق ببياناته لعام 2016، ولا تشمل إحصاءاته مزارع الرياح القريبة من الشاطئ، أي تلك الواقعة بالقرب من السواحل، لأن سلوكها يشبه سلوك المتنزه الأرضي أكثر من سلوك المتنزه البحري. ومن الأمثلة التي ذكرتها EurObserv'ER حديقة Westermeerwind في هولندا، بقدرة 144 ميجاوات وهي قريبة جدًا من الشاطئ.

الانفصال والتقدم التكنولوجي

وطوال عام 2016، حدثت أيضًا انقطاعات ملحوظة في الاتصالات. تطفو الرياح، وهي منصة عائمة مزودة بتوربينات رياح بقدرة 2 ميجاوات قبالة سواحل البرتغال، تم إيقافها عن العمل بعد خمس سنوات من الاختبار. أتاحت هذه الاختبارات جمع المعلومات الحيوية لتحسين التصميمات المستقبلية للمنصات العائمة. تم أيضًا إيقاف نموذج أولي بقدرة 5 ميجاوات في هوكسيل بألمانيا عن العمل بعد الانتهاء من مرحلة الاختبار.

توقعات طاقة الرياح البحرية

وكانت التوقعات للسنوات التالية لعام 2016 متفائلة للغاية. في الواقع، كان من المتوقع أن تقدم فترة السنتين 2017-2018 أرقامًا أقوى بكثير، وأفاد مقياس اليورو أنه في بداية عام 2017 كان هناك أكثر من 4.800 ميجاوات من مشاريع طاقة الرياح البحرية قيد الإنشاء، بالإضافة إلى 24.200 ميجاوات إضافية تمت الموافقة عليها بالفعل و65.600 ميجاوات. في مرحلة التصميم.

ووفقا لـ WindEurope، بلغ الاستثمار في مشاريع الرياح البحرية عام 2016 18.200 مليار يورو، موزعة على 11 مشروعا حصلت على تمويل. ويمثل هذا نموًا بنسبة 40٪ تقريبًا مقارنة باستثمارات العام السابق.

أكبر مزرعة رياح بحرية في العالم

تقع أكبر مزرعة رياح بحرية في العالم قبالة ساحل كينت، إنجلترا. لندن أرايوتبلغ القدرة المركبة، التي افتتحها رئيس الوزراء البريطاني السابق ديفيد كاميرون في عام 2013، 630 ميجاوات، وهو ما يكفي لتزويد ما يقرب من نصف مليون منزل بالكهرباء. ويأمل المروجون لها في زيادة قدرتها إلى 870 ميجاوات في المرحلة الثانية التي لا تزال في انتظار الموافقة.

تعد مصفوفة لندن مثالاً استثنائيًا لكيفية مساهمة الرياح البحرية بشكل كبير في إمدادات الكهرباء. مع وجود 175 توربينة رياح من طراز Vestas SWT-3.6MW-120 موزعة على مساحة 100 كيلومتر مربع تقريبًا، تطلبت هذه الحديقة ما متوسطه 450 كيلومترًا من الكابلات تحت الماء لربط جميع توربينات الرياح بمحطتين فرعيتين بحريتين. ومن هذه المحطات يتم نقل الكهرباء إلى البر الرئيسي عبر كابلات الجهد العالي.

تركيب وخصائص توربينات الرياح لندن أري

فيستاس SWT-3.6MW-120 وهو النموذج المستخدم في مصفوفة لندن. يبلغ ارتفاع كل واحدة من توربينات الرياح البالغ عددها 175 توربينًا 147 مترًا، ويبلغ قطر الدوارات 90 مترًا، ويبلغ طول الشفرات 58,5 مترًا. مع وحدة طاقة تبلغ 3.6 ميجاوات لكل توربينة رياح، تم تصميم هذه الشركات العملاقة لمواجهة الظروف القاسية لبحر الشمال.

ولتركيب كل توربينة رياح بحرية، تم استخدام شبكة من الركائز المتكيفة مع خصائص قاع البحر، بأعماق متفاوتة تتراوح بين 5 و25 مترًا. تم تصميم الأساسات لدعم وزن يصل إلى 225 طنًا من توربينات الرياح أثناء رفعها فوق مستوى سطح البحر.

التقنيات الجديدة والرياح العائمة

بالإضافة إلى المنشآت التقليدية الراسية في قاع البحر، فإن تكنولوجيا الرياح العائمة برز كحل قابل للتطبيق للمواقع ذات الأعماق الكبيرة مثل الساحل الإسباني. على عكس التوربينات الثابتة، يمكن تركيب التوربينات العائمة في المياه العميقة، حيث تكون الرياح أقوى وأكثر ثباتًا. ولا تزال هذه التكنولوجيا في مرحلة ما قبل التسويق التجاري، ولكن من المتوقع أن تصبح خيارًا تنافسيًا في العقود القادمة.

التقدم في سلسلة التوريد وفرص السوق

مع استمرار ارتفاع الطلب على طاقة الرياح البحرية، تزداد أيضًا الحاجة إلى تطوير سلسلة توريد قوية يمكنها دعم الإنتاج الضخم للمكونات الرئيسية مثل شفرات توربينات الرياح والكابلات البحرية والمحطات الفرعية البحرية.

وفي السياق الأوروبي، قامت دول مثل ألمانيا والدنمارك وهولندا بتكثيف إنتاجها الصناعي من أجل تلبية الطلب على مزارع الرياح البحرية التي من المتوقع أن تنمو بشكل كبير في السنوات المقبلة. وبحسب تقديرات الرابطة الأوروبية لطاقة الرياح (EWEA)وبحلول عام 2030، يجب إضافة ما يقرب من 60 جيجاوات من القدرات لتحقيق أهداف إزالة الكربون في المنطقة.

إن الاستثمار القوي في البنية التحتية لبناء المتنزهات البحرية وتصنيع المكونات يعد بمواصلة النمو، مع اهتمام خاص بالتكنولوجيا العائمة، والتي ستكون مفتاح نجاح الرياح البحرية في مناطق مثل بحر كانتابريا والبحر الأبيض المتوسط، حيث الأعماق أكبر.