Плаващата вятърна енергия има сцепление, но може ли да отплава?

След страхотна година за плаващи офшорни вятърни паркове, тази зараждаща се индустрия е готова за експлозивен растеж през следващото десетилетие, тъй като страните се стремят да намалят своите въглеродни емисии.

Но е малко вероятно всичко да е просто плаване.

Нарастващите разходи и затрудненията във веригата на доставки засегнаха някои проекти и без инвестиции в инфраструктура за пускане на огромните турбини и тегленето им в морето, надеждите за овладяване на пълната сила на океанските ветрове за постигане на климатичните цели могат да бъдат попарени, казват експерти от индустрията.

Ако през следващото десетилетие видим приемането на плаваща офшорна вятърна енергия и нейното израстване във водещ пазар, работата, която вършим през 2023 г., ще диктува колко успешно ще бъде това“, каза Фелипе Корнаго, търговски директор за офшорна вятърна енергия в BayWa, която разработва вятърен парк край Шотландия.

Около 80% от световния потенциал за офшорна вятърна енергия се намира във води, по-дълбоки от 60 метра, според Глобалния съвет за вятърна енергия (GWEC), което означава, че плаващите турбини ще бъдат жизненоважни за някои страни с малко останало пространство на сушата и стръмни крайбрежни шелфове за декарбонизация техните енергийни сектори.

Ветровете са по-силни и по-продължителни по-навътре в морето, така че плаващите турбини могат да генерират повече енергия от тези, фиксирани на морското дъно близо до брега – и те са по-малко видими от брега, намалявайки риска от съпротива от страна на местните общности.

До края на 2022 г. бяха въведени планове за около 48 гигавата (GW) плаващ вятърен капацитет по целия свят, почти двойно повече от количеството през първото тримесечие на миналата година, според Fitch Solutions, като европейските компании ръководят разширяването.

Оттогава бяха стартирани нови търгове в Норвегия и се планират още през тази година, но досега има само малко над 120 мегавата (MW) в експлоатация в световен мащаб.

Консултантската компания DNV прогнозира, че около 300 GW ще бъдат инсталирани до 2050 г., което представлява 15% от целия офшорен вятърен капацитет, но производителите на вятърни турбини вече се борят да отговорят на нарастващото търсене поради високата инфлация и разходите за суровини.

Трудностите и разходите

Най-големият проект до момента, проектът Hywind Tampen с мощност 88 MW, разработван от нефтената и газова компания Equinor край Норвегия, трябваше да бъде напълно въведен в експлоатация през 2022 г., но забавяния поради недостатъчно качество на някои стоманени части за четири от кулите измести началото за по-късно тази година.

Миналата година петролната компания Shell и държавната китайска енергийна компания CGN се отказаха от план за плаващ вятърен проект край бреговете на Бретан, Франция, позовавайки се наред с други причини на инфлацията и проблемите с веригата на доставки.

GWEC каза, че затрудненията в доставките на турбини и компоненти могат да продължат или дори да бъдат усложнени от стимулите в Съединените щати за внедряване на нисковъглеродна енергия, както и от увеличеното търсене в Китай, Европа и нововъзникващите пазари.

Тъй като повечето плаващи вятърни паркове в търговски мащаб се очаква да бъдат пуснати в експлоатация едва през 2030 г., може да има време за увеличаване на подобни проблеми, каза Франческо Качиабуе, партньор и финансов директор в инвеститора във възобновяема енергия Glennmont Partners.

В момента технологичните разходи за плаващи вятърни паркове са далеч по-високи, отколкото за фиксирани турбини, но компаниите се надяват да намалят рязко тези разходи, когато по-големите проекти се реализират.

Според DNV средната нормализирана цена на енергия (LCOE), която сравнява общите разходи за изграждане и експлоатация на електроцентрала през целия ѝ живот, за плаваща вятърна енергия е била около 250 евро за мегаватчас (MWh) през 2020 г., в сравнение с около 50 евро/MWh за фиксирани турбини.

Но до 2035 г. се очаква LCOE за плаващи вятърни централи да падне до около 60 евро/MWh.

За плаващия вятър се очаква да продава енергия на по-висока цена от офшорната вятърна енергия с фиксирана основа в продължение на няколко години, докато се индустриализира и стигне до точка, в която може да се конкурира на съпоставима база“, каза Джонатан Коул , главен изпълнителен директор на Corio Generation, част от Green Investment Group на Macquarie.

Офшорни планове

Норвежката Equinor даде тласък на плаващата вятърна индустрия, след като двама от нейните инженери по нефт и газ изчислиха, че маркерните шамандури могат да бъдат конструкция за задържане на плаваща турбина.

Компанията инсталира пилотна плаваща турбина през 2009 г. и е отбелязала спад на разходите със 70% от демонстрационния проект до своя 30 MW проект Hywind Scotland. Тя очаква още 40% намаление на разходите за Hywind Tampen.

Става въпрос за наличието на по-големи турбини, които са по-ефективни в морето“, каза Стейнар Берге, ръководител на плаващия вятър в Equinor.

„Пътуването напред зависи повече от пускането в действие на пълномащабни проекти, защото тогава ще видите много повече иновации и инвестиции във веригата на доставки, което ще намали разходите още повече“, каза той.

Все пак, по-високите разходи в средносрочен план не са притъпили апетита на инвеститорите за търгове. За някои страни плаващият вятър може да е най-добрият вариант поради условията на тяхното морско дъно, като Япония, Южна Корея и западното крайбрежие на Съединените щати.

Това са огромни райони с енергийни нужди, които отговарят на огромните им популации, и те имат мандат да се декарбонизират възможно най-бързо“, каза Франческо Качиабуе от Glennmont Partners.

Съединените щати искат да разработят 15 GW плаващи офшорни вятърни мощности до 2035 г. и тяхната програма за изследване и развитие Wind Shot се надява да намали разходите до 45 долара/MWh до 2035 г.

Япония иска да инсталира до 10 GW офшорни вятърни мощности до 2030 г. и до 45 GW до 2040 г., включително плаващи. Планира да постави конкретна цел за плаващ вятър тази година. Южна Корея, междувременно, се стреми към 9 GW плаваща вятърна енергия до 2030 г.

Няколко държави в Европа също са си поставили цели, като например Испания, която планира до 3 GW плаващ капацитет до 2030 г.

Пристанища и кораби

Плаващите офшорни вятърни паркове се състоят от огромни турбини, инсталирани на плаващи платформи, закотвени към морското дъно с гъвкави котви, вериги или стоманени кабели.

Но в момента има поне 50 дизайна в процес на разработка, така че стесняването на концепциите е важно за стандартизацията и пускането в масовото производство, казват експертите.

Те вярват, че това може да бъде постигнато, тъй като много петролни компании имат значителен опит в работата в дълбоки води, като Shell, Equinor, BP и Aker Solutions, а някои се обединяват с разработчици на възобновяеми източници, за да наддават в плаващи вятърни търгове.

Засега Berge на Equinor казва, че едно от най-големите предизвикателства е наличието на достатъчно големи портове за сглобяване на турбините и преместването им в морето. Много от конкурентите са съгласни.

Според проучване на DNV сред 244 експерти, най-големият риск за веригата на доставки, който те идентифицират, е наличието на достатъчно подходящи пристанища, следван от наличието на монтажни съдове.

Пристанищата, където могат да се произвеждат и сглобяват кули с размери над 150 м до центъра на ротора и техните гигантски плаващи основи, са идеални – и те също ще се нуждаят от достатъчно канали за достъп, котвени места, земни площи и пространство за съхранение за обработка на големи, тежки конструкции, казват експерти.

Но в много страни такива пристанища липсват.

Великобритания има за цел да инсталира 5 GW плаващи вятърни централи до 2030 г., но доклад на UK Floating Wind Offshore Wind Taskforce казва, че могат д абъдат инсталирани 34 GW до 2040 г., ако пристанищата бъдат модернизирани.

В документа се посочва, че до 11 пристанища ще трябва да бъдат трансформирани в центрове, за да се даде възможност за внедряване на плаващи офшорни вятърни генератори в мащаб, заедно с инвестиции от най-малко 4 милиарда паунда (5 милиарда долара).

Британската Crown Estate ще стартира търг за 4 GW плаваща вятърна енергия в Келтско море край Уелс тази година, но каза, че районът има потенциал да произведе повече от 20 GW.

Въпреки че Великобритания иска да бъде лидер в света по отношение на плаващия вятър, някои експерти казват, че Южна Корея може да бъде истинският победител предвид съществуващите пристанища и мащабния инженерен капацитет.

Южна Корея ще бъде комерсиализирана най-бързо“, каза Коул от Corio Generation, която има 1.5 GW плаваща вятърна енергия в процес на разработка там. „Хората искат да купуват нисковъглеродни продукти, така че как Южна Корея произвежда електроенергията си и как ще се декарбонизира е наистина важно нещо за цялата икономика.“

Друг проблем е липсата на кораби, необходими за теглене на конструкции до техните офшорни обекти, инсталирането им и свързването на турбините към електрическата мрежа на сушата.

Дори най-големите кораби от нефтената и газовата индустрия имат ограничен капацитет за ефективно инсталиране на най-новите плаващи вятърни паркове“, каза DNV.