Węgiel, gaz, olej napędowy to przykłady nieodnawialnych źródeł energii, od których powoli odchodzimy ze względu na ograniczone zasoby i ich negatywny wpływ na środowisko. Ich miejsce zastępują bardziej dostępne, ale trudniejsze do okiełznania źródła energii – wśród nich energia wiatru. Coraz więcej elektrowni wiatrowych stawia się na wodzie, gdzie panują znacznie lepsze warunki meteorologiczne. Gwarantują one wyższy stopień opłacalności inwestycji. Szacuje się, że postawienie morskiej farmy wiatrowej jest dwukrotnie droższe od lądowej. W tym przypadku koszty inwestycji osiągają pułap nawet 2,6 mld funtów.

Te obiekty to wyjątkowo nietypowy widok, a także ogromne inżynieryjne wyzwanie.

Pną się w górę ponad taflę mórz i zatok w wielu częściach Europy, a w pełnej okazałości widoczne są dla nas zwykle z lotu ptaka.

Jedną z największych obecnie realizowanych inwestycji offshorowych w Europie jest morska farma wiatrowa Moray East, zlokalizowana w zatoce Moray Firth, 22 kilometry od wybrzeża Szkocji. Projekt uwzględniający uruchomienie między innymi sto turbin wiatrowych o łącznej mocy 950 MW zasili w znacznie tańszą energię przeszło 950 tys. gospodarstw domowych w Wielkiej Brytanii. Rozruch elektrowni planowany jest na przełom 2021 i 2022 roku.

W obecnym stadium rozwoju rozpoczęto bezpośrednio na morzu instalację pierwszych fundamentów typu płaszczowo-kratownicowego – o wysokości 85 metrów i masie ponad 1000 ton.

Jest to tak zwany „jacket foundation”, który jest w stanie unieść turbinę o minimalnej mocy 8 MW. W przypadku elektrowni Moray East będziemy mieli do czynienia z najwydajniejszymi obecnie urządzeniami na rynku – turbinami MHI Vestas o mocy 9,5 MW każda.

Generalny wykonawca inwestycji – Deme Group przed montażem pierwszych fundamentów kratownicowych w każdej z lokalizacji zainstalował w dnie pale mocujące o długości od 30 do 50 metrów i wadze między 95 a 173 tony każdy. Po zainstalowaniu wszystkich fundamentów projekt wejdzie w etap instalacji turbin i pierwszych próbnych rozruchów. Zgodnie z założeniami przetargowymi, kontrakt zapewni wieloletnią dostawę energii elektrycznej z nowej farmy offshore w atrakcyjnej cenie 57,5 funta za MWh. To aż o 2/3 taniej niż w przypadku dotychczasowych tego typu elektrowni wiatrowych w Zjednoczonym Królestwie, które utrzymują stawkę 140 funtów za MWh.

9,5 MW to dopiero początek tego, co może zaoferować „wiatrak”. Duńsko-japońska firma jest już o krok od wprowadzenia na rynek turbiny o mocy 10 MW. Szacuje się, że pierwsza „dziesiątka” zostanie zainstalowana już 2021 roku.

Wyprodukowana ilość energii w skali roku zredukuje emisje CO2 do atmosfery o 1,4 miliona ton (zakładając znaczne ograniczenie produkcji energii elektrycznej ze spalania gazu ziemnego na poczet energii wiatrowej). Morska farma wiatrowa będzie się składać ze stu turbin i trzech morskich stacji elektroenergetycznych. Jest budowana na wodach głębszych niż większość istniejących już farm wiatrowych w Wielkiej Brytanii, co wymaga zastosowania trójnożnych fundamentów kratownicowych.

Przy realizacji projektu, na etapie produkcji stalowych fundamentów, swój udział mieli także Polacy. Jako jedna z firma podwykonawczych naszym zadaniem była kontrola jakości złącz spawanych w trakcie procesu składania trzydziestu pięciu jacketów.

Inspekcje wraz z przygotowaniem odpowiedniej dokumentacji realizowaliśmy na przestrzeni ostatnich 10 miesięcy w Belgii. Mimo trwających utrudnień wynikających z pandemii koronawirusa na świecie, realizacja naszej części projektu odbyła się zgodnie z założonym harmonogramem. Pracowaliśmy bez przestojów, na dwie zmiany z zachowaniem wszystkich zaleceń względem dystansu społecznego i higieny osobistej.

Pierwsza platforma jacketa pojawiła się na hali produkcyjnej we wrześniu zeszłego roku. Nie tylko z perspektywy tamtych dni, ale także jeszcze dzisiaj gabaryt tej konstrukcji budzi respekt i utwierdza o możliwościach kooperacji człowiek-technologia.

Na tym etapie produkcja jacketów polegała na kompletowaniu wszystkich elementów w odpowiedniej kolejności. Prócz kilku konwencjonalnych technik spawania, użyto także technologii spawania orbitalnego. Górna część konstrukcji składa się z trzech nóg, trzech krzyży oraz drobniejszych elementów jak vent pipes, beton pipes, j-tubes oraz specjalnych supportów przeznaczonych do transportu. Tak przygotowana konstrukcja przechodziła szereg inspekcji i odbiorów, a następnie kwalifikowana była do transportu w celu piaskowania i malowania.

Dziesiątki spawaczy z całego świata przeznaczyło tysiące roboczogodzin, aby ostatecznie oddać „produkt” do sprawdzenia i oceny, dopuszczając go do kolejnego etapu przygotowania przed rejsem do Wielkiej Brytanii. Każda z tych konstrukcji to efekt ogromnego zaangażowania specjalistów z całego świata. Patrząc na kompletnego jacketa aż trudno uwierzyć, że jest to w zasadzie efekt inżynieryjnej manufaktury na ogromną skalę.

Realizacja projektu mogłaby się wydawać gładka i bezproblemowa, jednak zaliczyła spore trudności w maju bieżącego roku. W trakcie prób obciążeniowych żurawia przeładunkowego na statku do instalacji morskich turbin wiatrowych w Rostocku doszło do poważnego wypadku, w którym ramię żurawia uległo zniszczeniu. W wypadku rannych zostało 10 osób. Ostatecznie udało się znaleźć zastępczą jednostkę morską dysponującą dźwigiem odpowiednim do instalacji konstrukcji.

Udział w choćby w części projektu na taką skalę daje nowy pogląd na organizację i kwestię finansowania całej produkcji. Każdy uczestnik tego spektaklu będzie miał w kolejnych etapach swoje 5 minut. Wszystko po to, aby świat stawał się coraz lepszym miejscem do życia.

Tekst: PM