Пять ветряных турбин весом в тысячи тонн расположены в Северном море около восточного побережья Шотландии. Установленные в 2017 году на глубине более 90 м эти турбины обеспечивают электроэнергией около 36 000 домов ежегодно.
Ветряные электростанции возводились на суше и на море в течение десятилетий, но Hywind Scotland, управляемый норвежским нефтяным гигантом Equinor ASA, «стали первыми, кто установил их на воде». Вместо того, чтобы вставить их в стальные трубы, заглубленные в морское дно, турбины были установлены в цилиндрические буи, которые прикреплялись к морскому дну с помощью швартовных тросов. Такой подход позволил ветряным электростанциям работать на большей глубине, где дуют более сильные ветра.
Equinor считает, что для многих стран плавучий ветер является оптимальным вариантом для производства возобновляемой энергии. В некоторых местах, таких как Япония, Южная Корея и США, где наблюдается крутой обрыв континентального шельфа, поэтому они не подходят для установки стационарных ветряных турбин, которые ограничены глубиной около 60 метров.
Эта технология вызывает интерес, по мере того, как правительства пытаются сократить углеродный след. В Парижском климатическом соглашении 2015 года, в котором правительства согласились ограничить повышение глобальной температуры до уровня менее 2 градусов по Цельсию, с намерением ограничить его 1,5 градусами по Цельсию, внимание было сосредоточено на ограничении выбросов, с чем помогают справиться возобновляемые источники энергии.
Тем не менее, по данным отраслевой группы Глобального ветроэнергетического совета, плавучий ветер почти в два раза дороже фиксированного оффшорного ветра, которому для безубыточности проектов необходима средняя цена в 84 доллара за мегаватт-час электроэнергии. В настоящее время в разработке находятся десятки концепций плавучих платформ, коммерческая целесообразность которых может быть достигнута за счет стандартизации и массового производства. Более длинные кабели, необходимые для «отправки энергии обратно на сушу», также могут увеличить расходы. Внутренняя норма прибыли, мера рентабельности инвестиций, составляет около 10% для фиксированного ветра и еще не известна для плавучего ветра.
Еще одним ограничением является медленный темп политики поддержки проектов.
«Мы начнем с того, где заметен интерес правительства и где существует потребность в энергии, которую невозможно удовлетворить с помощью более дешевых вариантов, таких как береговой ветер, солнечная энергия и, в некоторой степени, фиксированный морской ветер», - говорит Себастьян Брингсверд, глава отдела развития плавучего ветра в компании Equinor. «Некоторые правительства понимают, что плавучий ветер может быть их единственным вариантом для достижения целей по сокращению выбросов углерода, особенно при ограниченном пространстве для солнечных и ветряных проектов на суше. Фиксированные или плавучие ветряные электростанции в море не сталкиваются с таким большим сопротивлением общественности из-за их воздействия на окружающую среду и ландшафт. Они не видны с берега на расстоянии более 30 миль. Кабели можно проложить под землей до самой электростанции, но это может быть труднее, если кабель выходит на берег в жилом районе».
Некоторые нефтегазовые компании, стремящиеся к расширению использования возобновляемых источников энергии, рассматривают плавучий ветер как естественное продолжение своей деятельности, поскольку потратили годы на строительство плавучих нефтегазовых объектов для добычи ископаемого топлива из глубоководных участков морского дна.
Энергетические гиганты, в том числе французская Total SE и Royal Dutch Shell PLC, вложили средства в снижение зависимости от нефти и увеличили расходы на низкоуглеродную энергию. В 2019 году Shell приобрела парижскую компанию Eolfi SA, специализирующуюся на плавучих ветроэнергетических установках. Коммунальные предприятия, работающие в области ветроэнергетики, также тестируют плавучие технологии, например, испанская Iberdrola SA и немецкая RWE Group. Обе компании принимают участие в пилотных проектах с одной турбиной, которые будут запущены в Европе в ближайшие два года.
Существует множество возможностей для их реализации. Япония, Южная Корея, Великобритания, Испания и некоторые штаты США планируют реализовать проекты с использованием плавучих ветров около своих береговых линий. Некоторые регионы устанавливают целевые показатели для морской ветроэнергетической отрасли. Европейский Союз стремится увеличить мощность ветра в пять раз до 60 гигаватт к 2030 году (частично за счет плавучего ветра). Технология французской компании Ideol SA используется во Франции и Японии с 2018 года в пилотных проектах с одной турбиной.
Президент Байден пообещал «вернуть США к Парижскому соглашению», а увеличение инвестиционных планов в «зеленую» энергетику вселили оптимизм в отношении плавучего ветра.
«Готовность правительств является ключевым моментом, так как это было одним из ограничений развития рынка в США», - говорит Жоао Метело, исполнительный директор компании Principle Power Inc., расположенной в Калифорнии, которая занимается проектированием и производством плавучих платформ.
Компания разработала трехколонную полупогружную платформу, которая распределяет вес турбины и стабилизирует ее. Компания рассматривает будущие проекты, в том числе и на глубине более 3000 футов. В 2018 году Калифорнийское энергетическое управление Redwood Coast заключило государственно-частное партнерство с целью реализации проектов плавучих ветряных электростанций с консорциумом, который включает Principle Power, норвежскую нефтесервисную компанию Aker Solutions AS и подразделение по возобновляемым источникам энергии крупнейшего энергетического предприятия Португалии Energias de Portugal SA.
«Ветер дует сильнее и стабильнее в открытом море», а это означает, что плавучие оффшорные ветряные проекты потенциально могут генерировать больше энергии, чем стационарные ветряные проекты. В 2019 году проект Equinor Hywind Scotland достиг 55% своей потенциальной мощности. По данным Международного энергетического агентства, это сопоставимо с проектами стационарных морских ветроэнергетических установок, которые составляют 29-52%, в то время как солнечная фотоэлектрическая энергия составляет менее половины от этого показателя.
«Около 60-80% лучших ветряных ресурсов вблизи центров спроса находятся на глубине более 60 метров», - говорит г-н Гешьер из Ideol.
По данным GWEC, к 2025 году ожидается запуск нескольких плавучих ветряных электростанций коммерческого масштаба, в том числе в Испании, Италии и Южной Корее.
Одна из них - Hywind Tampen, проект Equinor у побережья Норвегии, которая со следующего года будет обеспечивать работу некоторых морских нефтегазовых платформ компании. Equinor использует технологию, при которой плавучий цилиндрический буй, в котором находится ветряная турбина, утяжеляется таким образом, что вся конструкция плавает вертикально.
В этом году ожидается, что правительства Франции, Южной Кореи, Норвегии выставят на аукцион участки для освоения морского дна.
По мере увеличения заказов проектные затраты будут снижаться.
Хенрик Стисдал, председатель рабочей группы по плавучим оффшорным ветровым электростанциям GWEC, считает, что в течение следующего десятилетия затраты на плавучие ветровые турбины, вероятно, будут сопоставимы с расходами на стационарные ветряные турбины, благодаря тем же схемам субсидирования, которые помогли сократить расходы на стационарные турбины.
«Главное, благодаря чему плавучий ветер станет действительно конкурентоспособным по стоимости, - это его объем», - говорит г-н Стисдал.
