พลังงานและสิ่งแวดล้อม

รองรับลมนอกชายฝั่ง: เรือที่ใช้ในการติดตั้งฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่ง

รองรับลมนอกชายฝั่ง: เรือที่ใช้ในการติดตั้งฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่ง


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

การพัฒนาฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่งโดยทั่วไปจะมีขั้นตอนที่แตกต่างกันสี่ขั้นตอนโดยเฉพาะการสำรวจก่อนการติดตั้งการติดตั้งการดำเนินงานและการบำรุงรักษาและการรื้อถอน ซึ่งหมายความว่าภาคส่วนนี้ต้องการเรือสนับสนุนที่หลากหลายเพื่อที่จะปฏิบัติภารกิจต่างๆได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาปัญหาคอขวดในการจัดหาเรือดังกล่าวได้ส่งผลกระทบต่อภาคส่วนนี้ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการขาดความพร้อมของเรือเฉพาะ ดังนั้นนักพัฒนาฟาร์มกังหันลมจึงหันไปหาภาคน้ำมันและก๊าซเพื่อขอความช่วยเหลือ

การขาดแคลนเรือทำให้เกิดความล่าช้าในขั้นตอนการก่อสร้างและนี่เป็นปัญหาปกติในอดีต ตัวอย่างเช่นฟาร์มกังหันลม Alpha Ventus ล่าช้าไปหนึ่งปีเนื่องจากการขาดแคลนดังกล่าวและเมื่อมีการจัดหาเรือก็มีขนาดใหญ่กว่าที่วางแผนไว้เดิมถึง 20 เท่า ฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่ง North Hoyle ต้องการเรือติดตั้งกังหันเฉพาะ MPI Resolution ซึ่งการก่อสร้างล่าช้า โครงการยังต้องใช้เรือก่อสร้างเพื่อให้ทันกำหนด แต่ส่งผลให้ล่าช้าไปประมาณหกเดือน เรือติดตั้งสำหรับ London Array ล่าช้าไปสามเดือนทำให้ต้องจ้างเรือเพิ่มเติมเพื่อให้ทันกำหนด

จากอัตราการเติบโตของภาคพลังงานลมนอกชายฝั่งมีแนวโน้มที่จะมีกังหันลมนอกชายฝั่งมากกว่า 5,000 แห่งในน่านน้ำสหราชอาณาจักรภายในปี 2568 ระยะทางเฉลี่ยจากฝั่งไปยังฟาร์มกังหันลมมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นตามรอบการเช่าของ Crown Estate สำหรับ ตัวอย่างเช่น Dogger Bank Offshore Wind Farm จะถูกสร้างขึ้นในน้ำลึกถึง 63 เมตรโดยมีระยะทางขนส่ง 290 กิโลเมตรโดยต้องใช้เวลาเดินทางในทะเลกว่า 5 ชั่วโมง

สิ่งนี้จะส่งผลกระทบต่อกลยุทธ์การปฏิบัติการและการบำรุงรักษา (O&M) และผลกระทบที่เพิ่มขึ้นต่อการออกแบบเรือ ดังนั้นเรือจะต้องมีความทนทานและมีประสิทธิภาพมากขึ้นในอนาคตดังนั้นตลาดสำหรับเรือเหล่านี้จึงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ยังอาจมีช่วงเวลาที่เช่นเดียวกับภาคน้ำมันและก๊าซช่างเทคนิคในฟาร์มกังหันลมจะต้องทำงานจากและอาศัยอยู่ในฐานที่อยู่ใกล้กับฟาร์มกังหันลม ในภาคน้ำมันและก๊าซระยะเวลาที่ใช้ในฐานดังกล่าวโดยทั่วไปคือสองสัปดาห์ แม้ว่าวิธีการแก้ปัญหาที่ประหยัดที่สุดสำหรับการปฏิบัติการใกล้ชายฝั่งนั้นน่าจะเป็นวิธีการหนึ่งที่มีพื้นฐานมาจากเรือทำงาน แต่สถานที่ในน้ำลึกที่ไกลออกไปจากฝั่งจะต้องได้รับการสนับสนุนโดยโมดูลที่พักหรือ 'เรือแม่' เรือรองรับขนาดใหญ่หรือแม่แรงขึ้นอยู่กับ เกี่ยวกับกลยุทธ์ O&M ที่ใช้

ดังนั้นระยะทางของฟาร์มกังหันลมจากฝั่งจะส่งผลกระทบต่อต้นทุนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้และด้วยเหตุนี้ผู้ประกอบการฟาร์มกังหันลมจึงต้องติดตั้งอุปกรณ์ที่เหมาะสมกับสภาพอากาศที่รุนแรง ขณะนี้การประชุมทั้งหมดถูกจัดขึ้นโดยเฉพาะซึ่งครอบคลุมถึงเรื่องของการออกแบบเรือสนับสนุนฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่ง

ปัจจุบันซัพพลายเออร์เรือติดตั้งกังหันและฐานรากที่สำคัญ ได้แก่ A2Sea, MPI Offshore, Scaldis Salvage, Seajacks International, Jack-Up Barge, Ballast Nedam, BARD, GeoSea, International Marine Construction และ Seaway Heavy Lifting บริษัท เหล่านี้ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในสหราชอาณาจักรหรือเนเธอร์แลนด์ บริษัท ติดตั้งเคเบิลใต้ทะเล ได้แก่ Global Marine Systems, MPI Offshore, Nexans, NKT, Prysmian, Mika, Offshore Marine Management, Peter Madsen Rederi, P&O Maritime Services, Technip (Subocean), Visser & Smit Marine Contracting (VSMC) และ Stemat

นักสำรวจมหาสมุทร [ที่มาของภาพ: Geological Survey of Sweden, Flickr]

เรือสำรวจ

เรือสำรวจใช้ในการสำรวจทางภูมิศาสตร์และภูมิอากาศก่อนที่จะสร้างฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่ง ช่วงของเรือที่ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความลึกของเตียงทะเลและระยะห่างจากฝั่ง

ท่อวางสายเคเบิล

การวางสายเคเบิลเป็นงานแรกที่ต้องดำเนินการระหว่างการติดตั้งฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่ง เรือวางสายเคเบิลได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการวางสายเคเบิลใต้ทะเลที่นำกระแสไฟฟ้าจากฟาร์มกังหันลมไปยังฝั่ง 4C Offshore ดูแลฐานข้อมูลทั้งหมดของเรือดังกล่าวและสามารถมีได้หลายรูปแบบ ตัวอย่างเช่นเรือ Van Oords Nexus เป็นการออกแบบใหม่ที่มีพื้นที่ดาดฟ้ากว้างขวางซึ่งสามารถปรับแต่งเพื่อบรรทุกอุปกรณ์วางสายเคเบิลโดยเฉพาะ มีเครนหลักที่มีความสามารถในการยก 100 ตันที่ระยะยื่นออกไป 15 เมตรและรอกเสริมที่มีความสามารถในการยก 10 ตันที่ระยะห่าง 34 เมตร เรือยังสามารถจัดหาที่พักสำหรับ 90 คน

คุณสมบัติมาตรฐานของเรือเหล่านี้คือจานหมุนหรือม้าหมุนซึ่งเก็บสายเคเบิลโดยไม่เสี่ยงต่อการงอมากเกินไป นอกจากนี้ยังมีมัดนำสายเคเบิลและอุปกรณ์ติดตั้งรวมถึงยานพาหนะที่ดำเนินการจากระยะไกล (ROV) ซึ่งใช้สำหรับการขุดร่องลึก นี่เป็นงานที่สำคัญที่สุดงานหนึ่งซึ่งเกี่ยวข้องกับการตัดร่องลึก 3 เมตรในก้นทะเลเพื่อเชื่อมต่อสายไฟ ถือเป็นอีกหนึ่งในบทบาทที่ท้าทายมากขึ้นในภาคส่วนนี้โดยมีการเคลมประกันถึง 80 เปอร์เซ็นต์สำหรับสายเคเบิลที่เสียหายระหว่างการติดตั้ง

เรือเหล่านี้ยังมีระบบ Dynamic Positioning (DP) เพื่อยึดให้เข้าที่แม้ในสภาพอากาศที่เลวร้ายที่สุด

เรือติดตั้ง

เรือเหล่านี้สามารถมีได้หลายรูปแบบและมักจะรวมเรือเอนกประสงค์หลายประเภทที่ไม่เหมาะสมกับงานเนื่องจากการใช้งานในภาคส่วนอื่น ๆ ซึ่งหมายความว่าพวกเขาได้รับการว่าจ้างในช่วงเวลาสั้น ๆ เท่านั้น เรืออเนกประสงค์ (MPV) เหล่านี้รวมถึงเรือบรรทุกสินค้าแบบแม่แรงซึ่งเป็นแท่นที่ไม่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองซึ่งสามารถยกตัวขึ้นเหนือผิวน้ำทะเลได้โดยวางขาที่วางอยู่บนก้นทะเล เรือดังกล่าวให้ความมั่นคงในสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวย แต่ช้าและต้องการเรือสนับสนุนเพื่อลากเรือไปยังไซต์ เรือขนุนทำงานบนพื้นฐานที่คล้ายคลึงกันยกเว้นว่ามีระบบขับเคลื่อนด้วยตนเองแม้ว่าจะยังคงถูก จำกัด ด้วยความลึกของน้ำและบทบาทอเนกประสงค์ก็ตาม

เรือเครนตั้งอยู่รอบ ๆ เครนขนาดใหญ่ที่ติดตั้งบนแท่นซึ่งปฏิเสธการใช้เรือเพื่อการทำงานอื่น ๆ เช่นการบรรทุกอุปกรณ์รวมถึงการ จำกัด ความเร็ว

เรือเครนในท่าเรือรอตเตอร์ดัม [ที่มาของภาพ:Frans Berkelaar, Flickr]

เมื่อเร็ว ๆ นี้การสร้างฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่งได้เกี่ยวข้องกับการใช้เรือติดตั้งกังหันลมพิเศษ (WTIV) ซึ่งเป็นเรือประเภทใหม่ที่เพิ่งเริ่มปรากฏในภาคส่วนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาแทนที่เรือเครนที่ยืมมาจาก ภาคน้ำมันและก๊าซ โดยทั่วไปเรือเหล่านี้จะมีลำตัวเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าแบนเพื่อรองรับพื้นที่บรรทุกที่กว้างขวางและเครนขนาดใหญ่ สิ่งนี้มีแนวโน้มที่จะเพิ่มการใช้เชื้อเพลิงและไฟฟ้าโดยให้ความเร็วสูงสุด 10 ถึง 12 นอตจากฐานฝั่งไปยังสถานที่ก่อสร้าง ใบพัดหางเสือไฟฟ้า (เครื่องขับดัน) หรือใบพัด Voith-Schneider ใช้ในการควบคุมการขับเคลื่อนและการวางตำแหน่งและเรือจะต้องอยู่ในตำแหน่งที่มั่นคงในขณะที่มีการติดตั้งขาแม่แรง 4-6 ขาเพื่อให้เรือยืนได้อย่างมั่นคงบนก้นทะเล วิศวกรติดตั้งอาศัยอยู่ในโครงสร้างหลายชั้นที่หัวเรือโดยมีที่รองลงจอดของเฮลิคอปเตอร์อยู่ด้านบน

WTIV สองตัวแรกที่ใช้งานในภาคนี้คือ พลังทะเล และ ความละเอียด MPI. ทั้งสองยังคงให้บริการหลังจากผ่านไปสิบปี พลังทะเล เป็นสินค้าดัดแปลง แต่ ความละเอียด MPI ถูกสร้างขึ้นเป็นพิเศษสำหรับงานในปี 2546 และเป็น WTIV ตัวแรกที่แท้จริง ตั้งแต่ปี 2546 ถึงปี 2552 อุตสาหกรรมมีแนวโน้มที่จะใช้เรือเช่าเหมาลำจากภาคน้ำมันและก๊าซโดยจะเริ่มการก่อสร้าง WTIV โดยผู้เชี่ยวชาญ WTIV ทั้งหมด 25 ลำเข้าประจำการตั้งแต่ปี 2009 ถึง 2014 โดยมี 7 ลำในปี 2012 ขณะนี้ภาค WTIV กำลังอยู่ในขั้นตอนการปรับเปลี่ยนเนื่องจากเป็นที่ชัดเจนว่าความต้องการของพวกเขากำลังเพิ่มขึ้น Fred Olsen จะเปิดตัวเรือในเครือ เทอร์นตัวหนา และ เทอร์นผู้กล้า ในไม่ช้า เรือทั้งสองลำนี้มีขาแม่แรงที่ยื่นออกไป 14 เมตรในขณะที่เครนขยายออกไป 10 เมตร ได้รับการสร้างขึ้นเป็นพิเศษสำหรับการก่อสร้างฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่งรอบที่ 3 ของสหราชอาณาจักร

เมื่อไม่มี WTIV นักพัฒนามักจะนำเรือเครนยกของหนัก (HLCVs) เข้ามาเล่น เดิมสร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์อื่น แต่เหมาะสำหรับการก่อสร้างฟาร์มกังหันลม ตัวอย่างเช่นไฟล์ Svanen เดิมสร้างขึ้นเพื่อติดตั้งสะพานขนาดใหญ่ สามารถรับน้ำหนักได้ 8,700 ตันและค่าเช่าเหมาลำก็ค่อนข้างไม่แพงเนื่องจากแทบไม่ได้ทำอย่างอื่นเลยในทุกวันนี้ Thialf มีความจุเครน 12,000 ตันและเป็นหนึ่งในเรือเครนที่ใหญ่ที่สุดในโลก อย่างไรก็ตามไม่ค่อยมีการใช้งานในภาคลมนอกชายฝั่งเนื่องจากมีราคาแพงมากในการเช่าเหมาลำ

เรือเครนที่มีความเสถียรแบบขาเป็นแบบแม่แรงที่เบากว่าและเหมาะสำหรับการติดตั้งกังหันขนาดเล็ก 2 เมกะวัตต์ในน้ำตื้นเท่านั้น พวกเขากลายเป็นสิ่งที่หายากมากขึ้นในภาคนี้เนื่องจากฟาร์มกังหันลมเคลื่อนตัวออกไปไกลจากฝั่ง

เรือลำใหม่กำลังเข้าสู่ภาคส่วนที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการปฏิบัติการในทะเลขรุขระเช่น Wind Server ที่พัฒนาโดย DBB Jack-up Services ผู้ให้บริการนอกชายฝั่งของเดนมาร์ก สิ่งนี้จะสามารถทำงานได้ที่ความสูงของคลื่น 2.0-2.5 เมตรในขณะที่มาตรฐานสำหรับเรืออื่น ๆ ส่วนใหญ่คือ 1.5 เมตร สิ่งนี้จะช่วยให้เรือสามารถใช้งานได้ประมาณ 320 วันต่อปีเมื่อเทียบกับ 200 วันซึ่งจะช่วยลดต้นทุนได้อย่างมาก

เรือขนถ่ายลูกเรือ

Crew Transfer Vessels (CTV) สามารถเดินทางด้วยความเร็ว 25 ถึง 30 นอตและส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการปฏิบัติการและการบำรุงรักษา ในช่วงแรก ๆ ของภาคนี้เรือเช่นเรือประมงและเรือสำรวจถูกใช้ในการขนส่งช่างเทคนิคไปยังจุดรับลมนอกชายฝั่ง แต่ด้วยการเติบโตของภาคส่วนตลาดการขนถ่ายลูกเรือได้พัฒนาไปเรื่อย ๆ

ไซต์ Alpha Ventus ของเยอรมนีได้รับการสนับสนุนโดยเรือในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนและเฮลิคอปเตอร์ในฤดูหนาว กฎข้อบังคับที่ควบคุมไซต์ป้องกันไม่ให้มีการเดินทางเมื่อความสูงของคลื่นมากกว่า 1.5 เมตร แต่เฮลิคอปเตอร์สามารถใช้งานได้แม้ในลมค่อนข้างแรงแม้ว่าการใช้งานจะถูก จำกัด ด้วยทัศนวิสัยที่ไม่ดีก็ตาม โดยปกติเฮลิคอปเตอร์สามารถขนส่งช่างเทคนิคสามคนพร้อมอุปกรณ์ของพวกเขาด้วยความเร็วสูงสุด 245 กม. / ชม. เทียบกับ CTV ประมาณ 45 กม. / ชม. เช่นเดียวกับการเคลื่อนย้ายลูกเรือเฮลิคอปเตอร์ยังใช้สำหรับปฏิบัติการช่วยเหลือและการสนับสนุนทางการแพทย์ ในน่านน้ำเยอรมันพวกเขายังมีบทบาทสำคัญในขั้นตอนการก่อสร้าง เมื่อ Meerwind กำลังถูกสร้างขึ้น Siemens Wind Power สามารถลดเวลาในการขนส่งได้ถึง 80 เปอร์เซ็นต์สำหรับการขนส่งช่างเทคนิคและหลีกเลี่ยงอาการเมาเรือ นอกจากนี้ยังมีการใช้เฮลิคอปเตอร์ในช่วงการก่อสร้างของ Borkum Riffgrund และ Nordsee Ost

เรือทำงานเป็นวิธีการทดลองและทดสอบแล้วในการเข้าถึงแหล่งลมนอกชายฝั่งเฮลิคอปเตอร์มีน้อยลง เรือมีราคาไม่แพงนักและสามารถบรรทุกช่างได้จำนวนมาก แต่เวลาตอบสนองและความสามารถในการเข้าถึงไซต์ถูก จำกัด โดยสภาพอากาศ เฮลิคอปเตอร์มีราคาแพงและสามารถบรรทุกช่างได้เพียงเล็กน้อย แต่สามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็วและประสิทธิภาพไม่ได้รับผลกระทบจากสถานะทางทะเล พวกเขาถูกนำมาใช้เป็นเวลาหลายปีในภาคน้ำมันและก๊าซ แต่ยังใหม่สำหรับลมนอกชายฝั่ง ด้วยเหตุนี้จึงมีความไม่แน่นอนในระดับหนึ่งเกี่ยวกับประโยชน์ที่อาจเกิดขึ้นในภาคส่วนนี้ ทั้งสองโหมดสามารถเสริมกันได้โดยใช้เรือทำงานสำหรับการบำรุงรักษาเชิงป้องกันตามกำหนดเวลาเมื่อไม่มีความเสี่ยงต่อกังหันและเฮลิคอปเตอร์สำหรับสถานการณ์ที่เร่งด่วนมากขึ้นและการบำรุงรักษาที่ถูกต้องซึ่งเวลาตอบสนองมีความสำคัญต่อการลดเวลาหยุดทำงานของกังหัน

หลาย บริษัท ดำเนินการเรือคาตามารันซึ่งมีข้อได้เปรียบด้านความเร็วและน้ำหนักมากกว่าเรือประเภทอื่น ๆ เรือคาตามารานส่วนใหญ่ทำจากอลูมิเนียมเนื่องจากมีราคาถูกกว่าวัสดุคอมโพสิต อย่างไรก็ตามวัสดุผสมมีน้ำหนักเบากว่าและทำให้เรือสามารถบรรทุกน้ำหนักบรรทุกได้มากขึ้นซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการดำเนินงาน หนึ่งในการออกแบบล่าสุดในตลาดคือ EVOC22 (เรือใบนอกชายฝั่งอเนกประสงค์ที่มีประสิทธิภาพความยาว 22 เมตร) ที่พัฒนาโดย CTruk ซึ่งตั้งอยู่ที่ Essex ทางตะวันออกเฉียงใต้ของอังกฤษ เรือลำนี้มีคานขนาด 7.6 เมตรความสูง 1.25 เมตรและรวมเอาล้อเลื่อนที่เคลื่อนย้ายได้และระบบดาดฟ้าเรือที่ยืดหยุ่นซึ่งช่วยให้เรือสามารถเปลี่ยนจากการบรรทุกช่างเทคนิคได้มากถึง 12 คนเพื่อให้มีพื้นที่บนดาดฟ้า 72 ตารางเมตรสำหรับอุปกรณ์ เรือลำนี้ใช้เครื่องยนต์ดีเซลเทอร์โบชาร์จ 800 แรงม้าจำนวน 2 เครื่องและบรรทุกน้ำมัน 24,000 ลิตร

เรือ Small Waterplant Area Twin Hull (SWATH) เป็นเรือคาตามารันที่มีหน้าตัดของตัวเรือลดลงที่ผิวน้ำทะเลซึ่งพลังงานจากคลื่นมีพลังมากที่สุด ทำให้เรือมีเสถียรภาพมากขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในความเร็วสูง อย่างไรก็ตามเรือ SWATH มีราคาแพงและมีข้อกำหนดในการบำรุงรักษามากกว่า

เรือที่พัก

เรือเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะถูกนำไปใช้งานมากขึ้นเนื่องจากฟาร์มกังหันลมมีความซับซ้อนมากขึ้นและเคลื่อนตัวออกสู่ทะเล เรือข้ามฟากแบบแปลงสภาพใช้ร่วมกับเรือข้ามฟากแบบเปิด / ปิด โดยปกติเรือเหล่านี้สามารถรองรับได้ถึง 100 คนและสามารถรวมห้องประชุมและห้องประชุมได้ด้วยเรือขนาดใหญ่บางลำยังมีสระว่ายน้ำบนเรือและพื้นที่เลานจ์บนเรือ

DONG Energy ใช้แพลตฟอร์มที่พักนอกชายฝั่งสำหรับโครงการ Horns Rev 2 ในเดนมาร์ก แพลตฟอร์มนี้รองรับได้ 24 คนและช่วยให้สามารถเข้าถึงหม้อแปลงไฟฟ้าของฟาร์มกังหันลมผ่านทางเดิน แพลตฟอร์มหม้อแปลงไฟฟ้าที่ Global Tech 1 มีที่พักสำหรับเจ้าหน้าที่ปฏิบัติการ 34 คนรวมทั้งเครนแท่นจอดเฮลิคอปเตอร์และชิ้นส่วนอะไหล่ที่บรรจุ

หลายโครงการในสหราชอาณาจักรได้ใช้เรือข้ามฟากที่ดัดแปลงเป็นที่พักลอยน้ำ สิ่งเหล่านี้ถูกยึดไว้ใกล้กับฟาร์มกังหันลมซึ่งจะช่วยลดเวลาในการถ่ายโอนสำหรับ CTV และยังสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงในขณะที่เพิ่มผลผลิต


ดูวิดีโอ: ชยภม แหลงศกยภาพตดตงกงหนลม - Springnews (ธันวาคม 2022).