بزرگترین نگرانی برای انرژی بادی فراساحلی چیست؟ این کمبود باد نیست، بلکه ناتوانی در انتقال برق تولید شده است. اخیراً، یک بخش 20{2}}بیش از کیلومتری از کابل زیردریایی در معرض دید در منطقه هوانگ شایانگ رودونگ، استان جیانگ سو، ساخت و ساز خاکریز و دفن خود را تکمیل کرد. این ممکن است یک موضوع فنی به نظر برسد، اما در واقع به طور مستقیم با اولین پروژه انعطاف پذیر انتقال کابل زیردریایی جریان مستقیم مستقیم با کابل برق بادی دریایی در آسیا در آسیا مرتبط است که از یک نقطه بازرسی ایمنی کلیدی دیگر عبور کرده است.
این بیش از 20 کیلومتر را دست کم نگیرید. اگر کابل زیردریایی از کار بیفتد، برق تولید شده توسط توربین های بادی ممکن است در دریا گیر کند. طبق برآوردهای پروژه محلی، ضرر روزانه می تواند به چند میلیون یوان برسد. هر چه بیشتر طول بکشد، هزینه آن بیشتر است و چه کسی می تواند آن را بپردازد؟
این پروژه به خودی خود شاهکار کوچکی نیست و مزارع بادی Three Gorges H6، H10 و CGN H8 را پوشش میدهد که مجموع ظرفیت نصب شده 1.1 میلیون کیلووات و تولید برق سالانه حدود 2.4 میلیارد کیلووات ساعت{5}}است که برای تامین برق یک میلیون خانوار کافی است. به طور خلاصه، این یک خط مهندسی معمولی نیست، بلکه یک کانال انتقال نیرو است که به طور پایدار-نیروی بادی دریایی در مقیاس بزرگ را به ساحل میآورد.
خب مشکل کجاست؟ در محیط بسیار خشن بستر دریا قرار دارد.
منطقه Huangshayang رودونگ در کانال جزر و مدی پیچیده دریای زرد جنوبی واقع شده است. جریان آب نه تنها سریع است، بلکه آشفته، سریع و دائماً در حال فرسایش است. در برخی مناطق، بستر دریا فرسایش یافته است و کابلهای زیردریایی را که در ابتدا در زیر آن مدفون بودند، نمایان میکند. اگر کابل های زیردریایی برای مدت طولانی در معرض دید باقی بمانند، آیا لنگرها، تجهیزات ماهیگیری و تغییرات بستر دریا بر آنها تأثیر می گذارد؟ خطرات مطمئناً افزایش خواهند یافت و ایمنی عملیاتی به خطر خواهد افتاد.
علاوه بر این، شرایط کار در اینجا تقریباً در حداکثر سطح دشواری است. حداکثر سرعت جریان در منطقه ساخت و ساز به 4 تا 5 گره می رسد و حداکثر دامنه جزر و مد تاریخی 9.28 متر است که یکی از بالاترین ها در کشور است. انواع کابل ها نیز متنوع هستند، از جمله کابل های زیردریایی DC ± 400 کیلو ولت، کابل های متناوب 220 کیلوولت و 35 کیلوولت AC که بیشترین قطر آن 246 میلی متر است. و مهمترین نکته این است که کابل های زیردریایی هنوز در حین ساخت کار می کنند. چگونه می توان این کار را با کابل های زنده، جریان های جزر و مدی قوی و بستر پیچیده انجام داد؟
Shanghai Yuanwei از محلول پر کردن و دفن استفاده کرد که تجهیزات اصلی آن نوع جدیدی از ROV یا ربات زیر آب است. برای لمس کابلهای زیردریایی بهطور مکانیکی حفاری نمیکند، بلکه از آب با فشار بالا- برای ایجاد اختلال در بستر دریا استفاده میکند و به کابلها اجازه میدهد به طور طبیعی غرق شوند. مزیت این روش بسیار کاربردی است. این نه تنها به عمق دفن طراحی شده می رسد، بلکه آسیب مکانیکی تماس با غلاف بیرونی را نیز به حداقل می رساند. هرچه ولتاژ بالاتر و کابل زیردریایی گرانتر باشد، این رویکرد "تماس کمتر" اهمیت بیشتری پیدا می کند. در غیر این صورت، هزینه تعمیر می تواند حتی بیشتر از هزینه ساخت و ساز باشد.
چالش واقعی در این واقعیت نهفته است که به سادگی پاشیدن آب نیست. این ساخت و ساز ترکیبی از-موقعیت یابی با دقت بالا در زیر آب، عملیات مستقل، و سیستم های نظارت از راه دور است. می تواند پارامترهای عملیات را در زمان واقعی بر اساس انواع کابل و شرایط دریا تنظیم کند. بستر دریا مسطح نیست و کابل های زیردریایی از مشخصات یکسانی برخوردار نیستند. اگر پارامترها به طور یکنواخت اعمال شوند، یا عمق دفن ناکافی خواهد بود یا اختلال بیش از حد زیاد است که هر دو می توانند مشکلاتی ایجاد کنند. اکنون، این رویکرد می تواند به طور دقیق کابل های زیردریایی زنده را در شرایط پیچیده دریا گذاشته و دفن کند و این مرحله ارزش قابل توجهی دارد.
چرا این موضوع ارزش توجه دارد؟ زیرا انرژی بادی فراساحلی داخلی از «نصب سریع» به «انتقال پایدار» در حال حرکت است. در چند سال گذشته، بسیاری از پروژه ها بیشتر بر روی سرعت نصب تمرکز داشتند. پس از نصب توربین های بادی و کشیدن کابل های زیردریایی، پروژه عمدتاً تکمیل شده در نظر گرفته شد. با این حال، هنگامی که پروژه ها شروع به کار کردند، مشخص شد که نگهداری و بهره برداری از بستر دریا حساب های بلندمدت-می باشد. برخلاف پره های توربین بادی، کابل های زیردریایی قابل مشاهده نیستند. هنگامی که مشکلات رخ می دهد، اغلب ابتدا توسط آلارم شناسایی می شوند و سپس منجر به خاموش شدن می شوند. بررسی و تعمیر کند و پرهزینه است.
موقعیت های مشابه مختص رودونگ نیست. برخی از مزارع بادی فراساحلی در دریای نزدیک گوانگدونگ نیز در گذشته دفن و تقویت کابل زیردریایی را انجام دادهاند، به همین دلیل تغییرات سریع در توپوگرافی بستر دریا و فرسایش قابل توجه ناشی از برهمنهی طوفانها و جریانهای جزر و مدی است. در خارج از کشور نیز نمونه هایی وجود دارد. برخی از پروژههای کابلی دریایی در دریای شمال بریتانیا اقدامات حفاظتی را پس از بهرهبرداری اضافه کردهاند، با همان منطق اصلی: گذاشتن کابلهای زیردریایی به معنای آرامش خاطر نیست. نگهداری و نظارت بعدی باید ادامه یابد.
با این حال، قرار گرفتن در معرض کابل زیردریایی در مقیاس بزرگ در همه مناطق دریایی رخ نمی دهد. در برخی از مناطق نزدیک ساحل با بسترهای پایدارتر و جریان های جزر و مدی ضعیف تر، وضعیت عملیات پس از دفن بسیار پایدارتر است و تنها بازرسی های منظم در آینده مورد نیاز است. این یک مشکل را نیز نشان میدهد: هیچ راهحلی برای بهرهبرداری و نگهداری مزرعه بادی دریایی وجود ندارد. هنوز هم به شرایط دریا، شرایط بستر دریا، انواع کابل ها و روش های ساخت بستگی دارد. نحوه انجام کار بر روی-سایت بسیار مهمتر از طرحهای کاغذی است. این پروژه رودونگ اهمیت دیگری نیز دارد. انتقال کابل زیردریایی جریان مستقیم قابل انعطاف یک راه حل سطح{10}بالا برای انتقال نیروی بادی دریایی است. این برای انتقال{12}قدرت{12}}در مسافت طولانی{13}} مناسب است و میتواند نیرو را از چندین مزرعه بادی به زمین انتقال دهد. مزایا واضح است: میتواند نیرو را در فواصل طولانی و پایدار منتقل کند و برای توسعه پایگاههای{15}در مقیاس بزرگ مناسب است. با این حال، مشکل اینجاست: هر چه سیستم پیشرفته تر باشد، الزامات ایمنی برای کابل های زیردریایی بالاتر است. اگر یک کانال کلیدی از کار بیفتد، ضربه فقط روی یک توربین بادی منفرد نیست، بلکه بر کل مزرعه بادی وارد میشود. بنابراین، بعد از تکمیل 20{21}}کیلومتر بیش از کیلومتر پر کردن و دفن، در سطح، فقط یک تعمیر کابل زیردریایی بود. اما با نگاه عمیقتر، شکاف در قابلیتهای بهرهبرداری و نگهداری پروژههای نیروگاه بادی دریایی در مقیاس بزرگ را پر میکرد.
پیش از این، مردم اغلب می گفتند که بومی سازی تجهیزات مهم است. اکنون مشخص است که داشتن تجهیزات به تنهایی کافی نیست. همچنین باید قابلیت های یکپارچه سازی سیستم، از جمله توانایی شناسایی، مکان یابی، ساخت و نظارت از راه دور کل فرآیند را داشته باشد. این توانایی عملی واقعی است. برای صنعت، ارزش چنین موردی فقط «یک بار انجام دادن» نیست. نیروی بادی دور از ساحل داخلی به سمت آب های عمیق تر و دریاهای دورتر در حال حرکت است و شرایط دریا فقط پیچیده تر می شود، نه ساده تر. اگر پروژه های بیشتری در آینده با مشکلاتی مانند تمیز کردن کابل زیردریایی، قرار گرفتن در معرض و دفن مجدد{6} مواجه شوند، این راه حل نه تنها یک پاسخ اضطراری خواهد بود، بلکه ممکن است به یک رویکرد استاندارد قابل تکرار تبدیل شود. در پایان، نیروی بادی فراساحلی یک رقابت در کل چرخه حیات است. نصب توربین های بادی تازه شروع کار است. این که آیا می توان برق را به طور پایدار به ساحل منتقل کرد و بعد از ده یا هشت سال قابل اعتماد باقی ماند، پاسخ اغلب در زیر سطح دریا نهفته است. دفن مجدد این 20-کیلومتر کابل زیردریایی در رودونگ نه تنها خطرات فوری را برطرف میکند، بلکه نمونهای برای پروژههای مشابه بعدی است. هر کسی که بتواند در این "مهندسی نامرئی" زیر دریا به خوبی عمل کند، اعتماد به نفس بیشتری برای انجام دور بعدی پروژه های انرژی بادی در مقیاس بزرگ در دریا خواهد داشت.
