Nya fundament testas för vindkraft i havet

2018-06-13 06:00  

GRAFIK. Vindkraftverken blir högre och högre. Men utveckling sker även på andra sätt. De två svenska företagen Vattenfall och Marcon har tagit fram nya fundament för havsbaserad vindkraft.

Utanför Aberdeenbukten på skotska östkusten har Vattenfall etablerat en testpark för vindkraft. Tanken är att företaget där ska utvärdera ny teknik för att avgöra om man ska satsa på den i större skala.

Men mest omtalad har parken antagligen blivit på grund av protesterna från Donald Trump. Redan innan han blev USA:s president satte han sig emot vindkraftverken eftersom han ansåg att utsikten från hans golfbana skulle förstöras.

Läs mer: Ny rapport: Det krävs upp till 12 000 nya vindkraftverk för att nå miljömålen

Men sedan hans överklagan avslogs i domstol har Vattenfall byggt testparken The European Offshore Development Center. I slutet av maj blev installationen av elva stora vindkraftverk från Vestas klar.

Nio av turbinerna har en installerad maxeffekt om 8,4 MW medan två har 8,8 MW.

– Det gör dem till de kraftfullaste vindkraftverken som finns någonstans i världen. Vi kommer att förse 80 000 hushåll med el på årsbasis. För elva turbiner är det ganska imponerande, säger Adam Ezzamel, Vattenfalls projektdirektör på testparken.

Buller under anläggningsarbetet kan skada marina däggdjur

De elva vindkraftverken har försetts med en ny typ av fundament som kallas suction buckets och fungerar ungefär som en sugpropp. Fundamentet har tre ben där ändarna ser ut som en uppochnedvänd hink. När vattnet pumpas ut ur hinken skapas ett undertryck som håller konstruktionen på plats.

Konstruktionen utvecklades först inom olje- och gasindustrin och Vattenfall har anpassat den för vindkraftbyggen. Parken på den skotska östkusten är den första platsen där tekniken används i kommersiell skala för vindkraftverk, enligt Vattenfall.

– Den har varit en stor succé. Jag är övertygad om att vi har slagit rekord i snabb installation. Med traditionella fundament, så kallade monopiles, kan det ta 12-18 timmar att installera ett fundament, nu tog det 2,5 timmar, berättar Adam Ezzamel.

Läs mer: Rotorblad till vindkraftverk lossnade – utredning inleds

Installationstider varierar naturligtvis efter bottenförhållanden. I en rapport från Naturvårdsverket uppges en betydligt kortare installationstid för monopiles, en till fyra timmar, för fundamenten vid Utgrunden 1 år 2000.

Monopiles är stålrör som hamras eller borras ner i havsbottnen. En nackdel med fundamenttypen är att bullret under anläggningsarbetet kan vara skadligt för fisk och marina däggdjur.

En sjökabel med 66 kilovolts spänning

Vattenfalls nya sugproppsfundament är däremot en förhållandevis tyst teknik. Fundamenten sänks på plats och sedan pumpas vattnet ut ur ”hinkarna” i benens fötter.

Fundamenten klarar ojämn botten och kan användas på större djup än monopiles. Vattenfall räknar med att konstruktionen är lämpad för 50-55 meters djup, även om vindkraftverken utanför Aberdeenbukten står på 20-35 meter.

Konstruktionen ska även vara enkel att ta bort och återvinna när vindkraftverken har tjänat ut.

– Då kan vi bara vända på installationsprocessen och plocka bort konstruktionen, till skillnad från med monopiles när man skär av rören och lämnar kvar ganska mycket, berättar Adam Ezzamel.

Läs mer: Vattenfall bygger rekordstor vindpark i norr

I testparken har Vattenfall också installerat en sjökabel som ska leda el från vindkraftverken med 66 kilovolts spänning. Det är första gången för Vattenfall i samband med vindkraft till havs och andra gången i världen någonsin, enligt Adam Ezzamel.

Premiär för elleverans inom ett par månader

Den vanliga modellen är annars två kablar om 33 kilovolts vardera, vilket kräver mer material och ökar både kostnader och miljöpåverkan.

Vissa invändiga justeringar behövdes i turbinerna för att klara den höga spänningsöverföringen.

– Men 66 kilovolt är riktningen som industrin redan går emot, så den är redan förberedd för det. Och 66 kilovolt är redan standard på land, så det är ingen stor fråga, säger Adam Ezzamel

Läs mer: Vägledande dom slår fast: Kommunens nej till vindkraft gäller

Men än har de elva vindkraftverken inte börjat leverera el till det skotska elnätet. Premiären kommer att ske om en eller två månader.

Ännu inte försedd med vindkraftverk

Även i Sverige pågår arbete för att ta fram mer ändamålsenliga fundament för havsbaserad vindkraft. Svenska Marcon Wind Power har tagit fram en prototyp som kan bogseras till rätt plats genom att den flyter på vattnet.

Stålkonstruktionen består av tre ben som vardera funderar som en omvänd domkraft. Företaget självt kallar fundamentet för självinstallerande.

– Man kör bara ner benen i bottnen och lägger last på dem. Man behöver inte förbereda havsbottnen genom att gräva ur den. Det är en stor vinst, säger Jörn Ryberg, ordförande i Marcon Wind Power.

Läs mer: Vattenfalls nya avtal: Förse Facebooks serverhallar med vindkraftsel

Fundamentet är främst utvecklat med tanke på Östersjön, som har en ganska fast botten med inslag av stenblock.

Hittills har konceptet tillverkats i en prototyp, som har fått namnet Emma. Den har transporterats till Södra Midsjöbankarna och använts av Eon för vindmätningar inför ett framtida vindkraftbygge. Då var prototypen försedd med en hög mast, men den har ännu inte utrustats med ett vindkraftverk.

Jobbar på marknadsanpassning

Just nu ligger Emma i Malmö hamn, men ska snart bogseras till Polen för liknande vindmätningar.

Fördelarna med konstruktionen är att den kan anpassas till ojämna bottenförhållanden, är lätt att återvinna och går snabbt att installera. 16 timmar tog installationen vid Stora Midsjöbankarna.

– Jag tror inte att det hade gått att göra installationen med monopiles på den platsen. Det är så mycket sten och block där, säger Jörn Ryberg.

Han lyfter också fram att det är en tyst installationsteknik, som framför allt kan gynna tumlare i Östersjön. De kan ta skada av bullret som uppstår när monopiles hamras ner i bottnen.

Läs mer: Energilager het lösning för mer vindkraft

– I Nordsjön och i tyska delen av Östersjön är det totalförbjudet att slå monopiles utan ljuddämpande åtgärder. Då använder man stora kompressorer som blåser bubblor under vatten för att skapa bubbelridåer som begränsar ljudets spridning i vatten. Det är stora dieselgeneratorer som bränner kubikmeter av diesel trots att det här ska vara en grön teknik, säger han.

Nu ska Marcon försöka ta steget från prototyp till marknadsanpassning och söker samverkan med turbintillverkare.

Dyrare att bygga i hav än på land

Till havs är vindarna ofta jämnare och starkare än på land, vilket gör det attraktivt att bygga vindkraft i havet. Men det är ungefär dubbelt så dyrt att bygga vindkraft i havet jämfört med på land.

Under de senaste fem åren har inga havsbaserade vindkraftsparker byggts i Sverige. En stor kostnad handlar om att ansluta vindkraften till stamnätet. Regeringen vill därför slopa anslutningsavgiften och har gett Energimyndigheten i uppdrag att utreda förutsättningarna för det.

Myndigheten har rekommenderat ett statligt stöd till sjökabeln och håller nu på med ett tilläggsuppdrag för att se om det skulle vara förenligt med statsstödsreglerna.

Östersjön har flera fördelar jämfört med Nordsjön när det gäller vindkraft. Extremvindarna och våghöjden är lägre, avståndet till land är kortare och vattnet är grundare. Dessutom saknar Östersjön strömmar och tidvatten.

Linda Nohrstedt

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt