מה הדאגה הגדולה ביותר עבור אנרגיית רוח ימית? זה לא חוסר הרוח, אלא חוסר היכולת להעביר את החשמל שנוצר. לאחרונה, קטע באורך 20- פלוס קילומטרים של כבל תת-ימי חשוף באזור Huangshayang של Rudong, במחוז ג'יאנגסו, השלים את מילוי ובניית הקבורה שלו. זה אולי נראה כמו עניין טכני, אבל זה למעשה קשור ישירות לפרויקט הגמיש הראשון של העברת כבל תת ימי של כבלים תת ימיים באסיה, שעבר עוד מחסום בטיחות מרכזי.
אל תזלזלו ב-20 הקילומטרים האלה. אם הכבל התת-ימי יכשל, ייתכן שהחשמל שנוצר מטורבינות הרוח תקוע בים. על פי הערכות הפרויקט המקומי, ההפסד היומי עשוי להגיע לכמה מיליוני יואן. ככל שזה נמשך זמן רב יותר, כך העלות גבוהה יותר, ומי יכול להרשות זאת לעצמה?
הפרויקט עצמו אינו עניין של מה בכך, והוא מכסה את חוות הרוח Three Gorges H6, H10 ו-CGN H8, עם קיבולת מותקנת כוללת של 1.1 מיליון קילוואט וייצור חשמל שנתי של כ-2.4 מיליארד קילוואט-שעות, מספיק כדי להפעיל מיליון משקי בית. בקיצור, זה לא קו הנדסי רגיל, אלא ערוץ העברת כוח שמביא ביציבות -אנרגיית רוח ימית בקנה מידה גדול לחוף.
אז איפה הבעיה? הוא שוכן בסביבה הקשה ביותר של קרקעית הים.
אזור Huangshayang של Rudong ממוקם בערוץ הגאות והשפל המורכב של הים הצהוב הדרומי. זרימת המים היא לא רק מהירה, אלא גם כאוטית, מהירה ונשחקת כל הזמן. באזורים מסוימים נשחקה קרקעית הים, וחשפה את הכבלים התת ימיים שהיו קבורים במקור מתחת. אם הכבלים התת ימיים יישארו חשופים לאורך זמן, האם הם יושפעו מעוגנים, ציוד דיג ושינויים בקרקעית הים? הסיכונים בהחלט יגדלו, והבטיחות התפעולית תיפגע.
מה גם שתנאי העבודה כאן הם כמעט ברמת הקושי המקסימלית. מהירות הזרימה המרבית בשטח הבנייה מגיעה ל-4 עד 5 קשר, וטווח הגאות והשפל ההיסטורי המרבי הוא 9.28 מטר, מהגבוהים בארץ. גם סוגי הכבלים מגוונים, לרבות כבלים תת ימיים ±400kV DC, כבלים 220kV ו-35kV AC, כשהקוטר הגדול ביותר הוא 246 מילימטרים. והנקודה המכריעה ביותר היא שהכבלים התת ימיים עדיין בפעילות במהלך הבנייה. כיצד ניתן לעשות זאת עם כבלים חיים, זרמי גאות חזקים וקרקעית ים מורכבת?
Shanghai Yuanwei השתמשה בפתרון מילוי חוזר והטמנה, כאשר ציוד הליבה הוא סוג חדש של ROV, או רובוט תת-מימי. הוא אינו חופר מכנית כדי לגעת בכבלים התת ימיים אלא משתמש במים בלחץ גבוה- כדי להפריע בדיוק לקרקעית הים, מה שמאפשר לכבלים לשקוע באופן טבעי. היתרון של גישה זו הוא פרקטי מאוד. זה לא רק משיג את עומק הקבורה המתוכנן אלא גם ממזער נזק מגע מכני לנדן החיצוני. ככל שהמתח גבוה יותר והכבל התת ימי יקר יותר, הגישה הזו של "פחות מגע" הופכת חשובה יותר. אחרת, עלות התיקון יכולה להיות אפילו גבוהה יותר מעלות הבנייה.
האתגר האמיתי טמון בעובדה שזה לא פשוט כמו רק ריסוס מים. הקונסטרוקציה משלבת מיקום תת-מימי-בדיוק גבוה, פעולה אוטונומית ומערכות ניטור מרחוק. הוא יכול להתאים את פרמטרי הפעולה בזמן אמת-על סמך סוגי כבלים ותנאי ים שונים. קרקעית הים אינה שטוחה, והכבלים התת ימיים אינם מאותו מפרט. אם הפרמטרים מיושמים באופן אחיד, או שעומק הקבורה לא יהיה מספיק או שההפרעה תהיה גדולה מדי, ושניהם עלולים לגרום לבעיות. כעת, גישה זו יכולה בדיוק להניח ולהטמין כבלים תת ימיים חיים בתנאי ים מורכבים, ולצעד זה יש ערך רב.
מדוע כדאי לשים לב לעניין הזה? מכיוון שכוח הרוח הימי הביתי עובר מ"התקנה מהירה" ל"הולכה יציבה". בשנים האחרונות, פרויקטים רבים התמקדו יותר במהירות ההתקנה. לאחר שהוקמו טורבינות הרוח והנחת הכבלים התת ימיים, הפרויקט נחשב ברובו שהושלם. עם זאת, כאשר הפרויקטים החלו לפעול, התגלה כי תחזוקה ותפעול קרקעית הים הם החשבונות לטווח ארוך.- שלא כמו להבי טורבינות רוח, כבלים תת ימיים אינם נראים לעין. כאשר מתרחשות בעיות, הן מתגלות תחילה על ידי אזעקות ולאחר מכן מובילות לכיבוי. החקירה והתיקון איטיים ויקרים.
מצבים דומים אינם ייחודיים לרודונג. כמה חוות רוח ימיות בים הקרוב של גואנגדונג ביצעו בעבר גם קבורה מחדש של כבלים תת ימיים וחיזוקם, כאשר אותה סיבה היא השינויים המהירים בטופוגרפיה של קרקעית הים והשחיקה המשמעותית שנגרמה על ידי סופרפוזיציה של טייפון וזרמי גאות ושפל. יש תקדימים גם בחו"ל. כמה פרויקטים של כבלים ימיים בים הצפוני של בריטניה הוסיפו אמצעי הגנה לאחר המבצע, עם אותו היגיון ליבה: הנחת כבלים תת ימיים אינה אומרת שקט נפשי. תחזוקה וניטור מאוחר יותר חייבים לעמוד בקצב.
עם זאת, חשיפת כבלים תת ימיים אינה מתרחשת בקנה מידה גדול בכל אזורי הים. בחלק מהאזורים הקרובים לחוף עם קרקעית ים יציבה יותר וזרמי גאות ושפל חלשים יותר, מצב הפעולה לאחר הקבורה יציב הרבה יותר, ויש צורך בבדיקות סדירות בלבד בעתיד. זה גם מצביע על בעיה: אין פתרון אחד-מתאים-לכל אחד לתפעול ותחזוקה של חוות רוח בים. זה עדיין תלוי בתנאי הים, תנאי קרקעית הים, סוגי הכבלים ושיטות הבנייה. אופן ביצוע העבודה באתר-חשוב יותר מהתוכניות הנייר. לפרויקט Rudong הזה יש גם משמעות נוספת. העברת כבל תת-ימי זרם ישר גמיש הוא פתרון{10} ברמה גבוהה להעברת כוח רוח בים. הוא מתאים להעברת כוח-ביכולות גדולות-ולמרחקים ארוכים, ויכול להעביר ביעילות רבה יותר את הכוח ממספר חוות רוח אל היבשה. היתרונות ברורים: הוא יכול להעביר כוח למרחקים ארוכים וביציבות, והוא מתאים לפיתוח בסיס-בקנה מידה גדול. עם זאת, הבעיה טמונה כאן: ככל שהמערכת מתקדמת יותר, כך דרישות הבטיחות לכבלים תת ימיים גבוהות יותר. אם ערוץ מפתח נכשל, ההשפעה היא לא רק על טורבינת רוח בודדת, אלא על חוות הרוח כולה. לכן, לאחר השלמת 20-הקילומטרים של מילוי חוזר והטמנה, על פני השטח, זה היה רק תיקון כבל תת ימי. אבל בהסתכלות עמוקה יותר, זה מילא את הפער ביכולות התפעול והתחזוקה עבור פרויקטי כוח רוח ימיים בקנה מידה גדול.
בעבר, אנשים אמרו לעתים קרובות כי לוקליזציה של ציוד חשובה. עכשיו ברור שלא מספיק להחזיק ציוד לבד. חייבים להיות גם יכולות אינטגרציה של המערכת, כולל היכולת לזהות, לאתר, לבנות ולנטר מרחוק את התהליך כולו. זו היכולת המעשית האמיתית. עבור התעשייה, הערך של מקרה כזה הוא לא רק "לעשות את זה פעם אחת". אנרגיית הרוח הימית המקומית נעה לעבר מים עמוקים וימים רחוקים יותר, ותנאי הים רק יהפכו מורכבים יותר, לא פשוטים יותר. אם פרויקטים נוספים יתקלו בבעיות כגון ניקוי כבלים תת ימיים, חשיפה וקבורה מחדש-, פתרון זה לא יהיה רק תגובת חירום, אלא עשוי להפוך לגישה סטנדרטית שניתן לשכפל. בסופו של דבר, אנרגיית רוח ימית היא תחרות על פני כל מחזור החיים. התקנת טורבינות הרוח היא רק ההתחלה. האם ניתן להעביר את הכוח ביציבות לחוף ולהישאר אמין לאחר עשר או שמונה שנים, התשובה נמצאת לעתים קרובות מתחת לפני הים. הקבורה מחדש-של 20-ק"מ נוספים של כבלים תת ימיים ברודונג לא רק פותרת את הסיכונים המיידיים אלא גם מהווה דוגמה לפרויקטים דומים הבאים. מי שיכול להצליח ב"הנדסה הבלתי נראית" הזו מתחת לים, יהיה בטוח יותר לקחת על עצמו את הסבב הבא של פרויקטים רחבי היקף של אנרגיית רוח ימית.
