Podwodne wiatraki? Dlaczego nie
Norwegia to kraj o ogromnym doświadczeniu w infrastrukturze offshore (czyli wszelkich instalacjach, konstrukcjach i urządzeniach budowanych na morzu i wykorzystywanych głównie do celów energetycznych, wydobywczych lub telekomunikacyjnych). Przoduje w innowacjach zwłaszcza w odniesieniu do energii odnawialnej. Przez ostatnie lata rozwijane były turbiny pływowe i wiatrowe, a teraz przyszedł czas na podwodne turbiny prądowe. Zamiast łapać wiatr nad powierzchnią wody, urządzenia w założeniu wykorzystują stabilne, niezmienne prądy morskie pod powierzchnią Morza Północnego.
Prądy oceaniczne, powodowane siłą Coriolisa, różnicami temperatury i zasolenia, a także układami ciśnień, są niezwykle stabilne i przewidywalne. W przeciwieństwie do turbiny wiatrowej – uzależnionej od czasu, pór roku czy pogody – podwodne turbiny prądowe mogą dostarczać energię nieprzerwanie, 24 godziny na dobę, codziennie. Woda jest ponad 800 razy gęstsza od powietrza, co oznacza, że ten sam ruch ma większy potencjał niż w przypadku wiatru.
Podwodne turbiny charakteryzują się poziomą osią obrotu, montowane są na dnie morskim lub utrzymują się na określonej głębokości za pomocą systemów wypornościowych i kotwiczących. Wirnik napędza generator, który jest zanurzony i chroniony przed zjawiskami pogodowymi. Zaletą tego rozwiązania jest fakt, że turbiny są niemal niewidoczne, nie generują hałasu, a ekosystem morski minimalnie odczuwa ich obecność.
Testy prowadzone na Orkadach (Fall of Warness – stanowisko testowe tidal stream turbines należące do European Marine Energy Centre) wykazały, że turbiny mogą działać przez tysiące godzin bez poważnych uszkodzeń, a sam montaż odbywa się tak, by kolonie filtrujące (czyli zespoły organizmów wodnych, które osiadają na sztucznych konstrukcjach i oczyszczają wodę, filtrując plankton, zawiesiny i inne zanieczyszczenia organiczne, np. małży czy gąbek) adaptowały się na strukturach, tworząc morskie rafy i przyczyniając się do lokalnej bioróżnorodności.
Do zalet takiego rozwiązania należą: ciągłość dostaw – turbiny pracują bez przerwy, eliminując potrzebę magazynowania energii czy rezerwy zapasowej, niewidoczność i cisza – wszystko dzieje się pod powierzchnią, bez wpływu na krajobraz i minimalnym oddziaływaniu na ptaki i ssaki morskie, stabilność i bezpieczeństwo – konstrukcje mocowane są mocno do dna lub utrzymywane przez balast. Serwis odbywa się bez wynurzania turbiny, a tylko w wyjątkowych sytuacjach po odłączeniu balastu turbinę można wynurzyć, by ułatwić konserwację.
Pierwsze prototypy pojawiły się już w fiordach norweskich oraz na Dogger Bank w Morzu Północnym, gdzie prędkość prądów sięga 1–2 m/s i jest idealna do wykorzystania dla turbiny o mocy ok. 0,3–1 MW . Plany przewidują komercyjne uruchomienie modeli do 2028–2030 roku w wersjach o mocy sięgającej 3 MW, a nawet większej. Gdy turbiny prądowe osiągną dojrzałość technologiczną, mogą stać się stabilnym uzupełnieniem miksu energetycznego.
Opracowano na podstawie:
Innovative floating deep sea vertical axis turbines to hit Norway’s coast in 2023
Equinox Ocean Turbines secures funding for ocean current tech project
What is tidal stream energy?
