Obwohl China nach wie vor einer der weltweit größten Emittenten von Treibhausgasen ist, macht es auch bemerkenswerte Fortschritte bei seinen laufenden Bemühungen, auf sauberere Alternativen wie Wind- und Solarenergie umzusteigen. In einem bedeutenden Schritt, der seine Umweltfreundlichkeit weiter stärkt, installierte das Land kürzlich die Sanxia Linghang, oder Drei-Schluchten-Pilotanlage, die sowohl hinsichtlich der Kapazität als auch des Rotordurchmessers als die weltweit größte einzelne betriebsbereite schwimmende Offshore-Windkraftanlage beschrieben wird.
Die von der in Wuhan ansässigen China Three Gorges Corporation (CTG) gebaute Turbine befindet sich in den Gewässern vor Südchina und ist eine 16-Megawatt-Einheit mit einem Rotordurchmesser von fast 830 Fuß und einer Blatthöhe von mehr als 885 Fuß über dem Wasser. Im Gegensatz zu herkömmlichen Turbinen, die auf dem Meeresboden installiert sind, schwimmt die massive Struktur, deren Tests letzten Monat begonnen haben, auf einer Plattform in 164 Fuß tiefem Wasser und soll stabil genug sein, um 65 Fuß hohen Wellen und Windgeschwindigkeiten von bis zu 164 Meilen pro Stunde standzuhalten, was einem Hurrikan der Kategorie 5, der schwersten Klassifizierung, entspricht.
Das Design von CTG könnte möglicherweise bahnbrechend sein, da es zeigt, dass schwimmende Windkraftanlagen in einem Rekordmaßstab für eine einzelne Turbine gebaut werden können. Gleichzeitig werden dadurch Tiefwasserstandorte erschlossen, die stationäre Windkraftanlagen nicht nutzen können.
Die riesige Turbine Wirklichkeit werden lassen
Um seine riesige Turbine Wirklichkeit werden zu lassen, entwickelte CTG ein neues Verankerungssystem, bei dem die 79.000 Quadratmeter große schwimmende Plattform mithilfe von neun Saugankern und einem automatischen Ballastsystem an Ort und Stelle gehalten wird, um Stabilität zu gewährleisten. Um die erzeugte Energie zur Erde zu übertragen, nutzt die Anlage ein dynamisches 66-Kilovolt-Kabel, das unter anderem extremen Temperaturen, Wellenbewegungen, Salzwasserkorrosion und mechanischer Beanspruchung standhält.
Mit einer geschätzten Jahresleistung von 44,65 Gigawattstunden könnte das Drei-Schluchten-Pilotprojekt ein Jahr lang rund 24.000 Drei-Personen-Haushalte mit Strom versorgen. Während der Testphase werden die Ingenieure wahrscheinlich Leistungsdaten sammeln, die Plattform überwachen, um sicherzustellen, dass die Stabilitätsmechanismen wie vorgesehen funktionieren, und die Wirksamkeit der Kraftübertragungstechnologie bestätigen.
Über die Rekordgröße hinaus sollen die Bemühungen von CTG zeigen, wie mehrere Systeme zusammenarbeiten können, um eine große schwimmende Turbine sowohl stabil als auch produktiv zu halten. Dieses ehrgeizige Projekt bietet ein Modell dafür, wie zukünftige schwimmende Windprojekte in noch tieferen und turbulenteren Gewässern eingesetzt werden könnten. Das Unternehmen kann dann entscheiden, ob der Entwurf auf zukünftige Offshore-Windparks im Meer ausgeweitet werden kann.
Große Windtechnologie, noch größere Herausforderungen
Es gibt bereits schwimmende Tiefsee-Windparks, darunter Hywind Scotland im Vereinigten Königreich, WindFloat Atlantic in Portugal, Hywind Tampen in Norwegen und Provence Grand Large in Frankreich. Allerdings sind die Turbinen dieser Projekte in Größe und Leistung kleiner als die von CTG getestete 16-Megawatt-Turbine.
Die größere CTG-Einheit könnte zur Kostensenkung beitragen, indem sie die Anzahl der für ein Offshore-Projekt benötigten Turbinen und zugehörigen Komponenten reduziert, was die Installation und Wartung vereinfachen könnte. Durch die größere Rotorschwingung kann eine einzelne Turbine auch mehr Wind einfangen und mehr Strom erzeugen, was einen weiteren Vorteil gegenüber kleineren Anlagen mit mehr Turbinen darstellt. Große schwimmende Turbinen könnten auch Ländern mit begrenztem Offshore-Raum helfen. In Gebieten, in denen beispielsweise flaches Wasser für herkömmliche Turbinen selten ist, kann eine größere schwimmende Einheit mehr Leistung bei geringerer Stellfläche liefern als viele kleinere Turbinen, die über das gleiche Gebiet verteilt sind.
Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass diese größeren schwimmenden Turbinen viele Herausforderungen mit sich bringen. Beispielsweise sind sie schwieriger zu transportieren und zu installieren, nicht nur aufgrund ihrer Größe, sondern auch, weil die Arbeit in tiefem Wasser prekärer ist. Fällt zudem eine dieser Turbinen aus, ist auf einen Schlag ein großer Teil der Kapazität zerstört. Bei kleineren Turbinen ist es weniger wahrscheinlich, dass technische Probleme dazu führen, dass sie alle auf einmal außer Betrieb gesetzt werden, so dass weiterhin Strom produziert werden kann. Trotz der Herausforderungen ist dies zweifellos eine aufregende Zeit für die Windenergie, und mit dem technologischen Fortschritt und der Verbesserung der Zuverlässigkeit wird sie voraussichtlich eine immer wichtigere Rolle bei der Umstellung von fossilen Brennstoffen auf saubere Energiequellen spielen.