نحن نقترب من استبدال الوقود الحفري بواسطة مصادر الطاقة المتجددة في جميع أنحاء العالم. ونرى أمثلة واضحة على هذا التحول في بلدان شمال أوروبا التي انتقلت من البناء منصات النفط لتثبيت مزارع الرياح البحرية لتعظيم الاستفادة من إمكانات الطاقة للرياح.
أحد الأمثلة البارزة هو هيويند اسكتلندا، أول مزرعة رياح بحرية عائمة في العالم، طورتها الشركة النرويجية العامة شتات أويل (الآن إكوينور) بالتعاون مع شركة الطاقة المتجددة في دولة الإمارات العربية المتحدة مصدر. بدأت هذه الحديقة العمل في بحر الشمال، على بعد 25 كيلومترا من ساحل بيترهيد، اسكتلندا، إيذانا ببدء حقبة جديدة في طاقة الرياح البحرية العائمة.
التحدي المتمثل في مزرعة الرياح العائمة
أحد التحديات الرئيسية لطاقة الرياح البحرية هو عمق البحر. في حالة مزارع الرياح البحرية تقليديًا، يتم تثبيت التوربينات في قاع البحر، وهو أمر صالح للاستخدام في المناطق التي يقل عمقها عن 60 مترًا. ومع ذلك، وفقا ل شتات أويل80% من المواقع المثالية لالتقاط طاقة الرياح البحرية تقع في مياه يزيد عمقها عن 60 مترًا.
مع توربينات عائمة مثل تلك الخاصة بالمشروع هيويند، لقد تم التغلب على هذا القيد. التوربينات العائمة قادرة على العمل على أعماق تصل إلى 500 متر، مما يتيح الوصول إلى عدد أكبر من المناطق ذات إمكانات الرياح العالية. التوربينات الخمسة للمشروع هيويند اسكتلندا لديهم ارتفاع إجمالي 253 المترو، منها 78 المترو إنهم تحت الماء.
التفاصيل الفنية للمشروع
تطوير هيويند اسكتلندا لقد كان إنجازًا هندسيًا حقيقيًا. بدأ تطوير مفهوم التوربين العائم في عام 2001، وتم إجراء أول اختبار تجريبي له في عام 2009 بتوربين من شنومكس مو قبالة سواحل كرموي في النرويج. ومن هذه التجربة، تم توسيع نطاق التوربينات إلى شنومكس مومما أدى إلى زيادة كبيرة في حجمها وقوتها.
هذا مزرعة الرياح العائمة تبلغ مساحتها 15 كيلومترًا مربعًا، وقد تطلبت استثمارًا يزيد عن 230 millones دي يورو. لفهم حجم التوربينات، يكفي أن نقول إن الدوارات لديهم طول 75 المترو، وهو ما يعادل جناحيها أ ايرباص A380. يحتوي كل برج على توربين كبير بما يكفي للسماح لحافلتين من طابقين بالدخول داخل جندوله. علاوة على ذلك، يبلغ وزن كل من هذه التوربينات 12.000 toneladas.
كان تركيب هذه الهياكل العملاقة يمثل تحديًا تقنيًا كبيرًا. لتجميعها، تم استخدام إحدى أكبر الرافعات البحرية في العالم، وهي سايبم شنومكس، والذي كان أيضًا مسؤولاً عن سحب التوربينات إلى موقعها النهائي في بوكان ديب، قبالة ساحل بيترهيد.
ترسيخ التوربينات
أحد الجوانب الأكثر إثارة للإعجاب في مزرعة الرياح العائمة هذه هو نظام التثبيت. ويرتبط كل توربين مع ثلاثة مراسي شفطوالتي توفر دعمًا مستقرًا. هذه المراسي قياس 16 المترو طويلة وتزن 300 toneladas كل واحد. خلال سلاسل رباط de 2.400 مترا والوزن مجتمعة 1.200 toneladasتظل التوربينات مستقرة حتى في ظل الظروف الصعبة لبحر الشمال.
وقد أتاح نظام التثبيت المبتكر هذا ضمان سلامة وكفاءة الحديقة، وهو ما يمكن أن يمثل مرحلة ما قبل وبعد تطوير مزارع الرياح في المواقع ذات عمق المياه الأكبر.
إنتاج وفوائد مزرعة الرياح العائمة
مع قوة مثبتة شنومكس موالحديقة هيويند اسكتلندا لديه القدرة على توفير الطاقة ل منازل 20.000. وقد دفع نجاحها المسؤولين عن المشروع إلى التطلع إلى المستقبل بخطط توسع طموحة. ومن المتوقع أنه في السنوات المقبلة، ستسمح المشاريع الجديدة بالوصول إلى صلاحيات شنومكس مو وحتى شنومكس مو.
أحد الأهداف الرئيسية للمطورين هو إنتاج طاقة الرياح العائمة تنافسية في التكاليف. ومن المتوقع أن، ل 2030التكلفة لكل ميجاوات / ساعة الناتجة عن مزارع الرياح العائمة في هيويند يمكن تخفيضها إلى ما بين 40 و 60 يورومما سيجعلهم قادرين على المنافسة حقًا في سوق الطاقة.
التأثير البيئي والخلافات
وعلى الرغم من الفوائد البيئية لطاقة الرياح، إلا أن هذا المشروع لم يتم إعفاؤه منها جدال. الجماعية البيئية جمعية الطيور الخيرية RSPB اسكتلندا وأعرب عن عدم موافقته على إنشاء مزارع الرياح في المياه الشرقية أسكتلنداوذلك لتأثيرها المحتمل على حياة طيور البحر. وقد أشارت العديد من المنظمات إلى أهمية الاستمرار في تدقيق التأثيرات البيئية لمشاريع بهذا الحجم لضمان سلامة البيئة حماية التنوع البيولوجي.
الإسقاط ومستقبل طاقة الرياح العائمة
المشروع هيويند اسكتلندا إنها مجرد بداية لعصر جديد. ومن المتوقع أن يتم ذلك خلال الأعوام المقبلة بحر الشمال يصبح توسعية مركز طاقة الرياح، مع المزيد والمزيد من مشاريع مزارع الرياح العائمة. وقد افتتحت دول أخرى مثل النرويج بالفعل حدائقها الخاصة، مثل تلك الموجودة في هيويند تامبينتهدف إلى توفير الطاقة لمنصات النفط والغاز، مما يقلل من انبعاثات الغازات الدفيئة CO2 بشكل كبير.
هذا النوع من التكنولوجيا لديه القدرة على إحداث ثورة في إنتاج الطاقة المتجددة، من خلال الاستفادة من موارد الرياح المناطق التي لم يكن من الممكن في السابق تركيب توربينات فيها. وفي الواقع، يعد هذا النهج أحد الركائز في خطط العديد من الدول الأوروبية لتحقيقه الحياد المناخي.
ويستمر التحول نحو طاقة أنظف وأكثر استدامة في التسارع، مدفوعًا بمشاريع مثل هيويند اسكتلندا، والتي لا تمثل علامة فارقة في تكنولوجيا الرياح فحسب، ولكنها أيضًا بمثابة مصدر إلهام للاستثمارات المستقبلية في الطاقة المتجددة.