Mens vindkraft på land møter stadig sterkere motstand, er flytende
havvind bokstavelig talt i vinden. I slutten av august gav
Enova tilsagn om støtte på 2,3 milliarder kroner til Equinors
vindkraftprosjekt Hywind Tampen. Hvis Tampen får klarsignal også
fra ESA og Equinor selv, vil den bli verdens største flytende
vindpark bestående av 11 vindturbiner hver på 8 MW.
Men selv
om utviklingen av flytende vindkraft har kommet langt siden starten i
2009 – da Equinor installerte verdens første storskala flytende
vindturbin utenfor Karmøy – er det fortsatt langt igjen til det er
et kostnadseffektivt alternativ. Skal flytende havvind bli noe mer
enn tungt subsidierte piloter, er det flere utfordringer som må
løses. Viktigst – masseproduksjon som gjør det mulig å utnytte
stordriftsfordeler og effektivisere drift og vedlikehold.
Enova
eller auksjon?
Fra det
ble kjent at Equinor kom til å søke Enova om støtte til
realisering av Hywind Tampen har debatten gått om dette er den beste
måten å realisere en norsk flytende havvindpark på. Ville det vært
riktigere å tildele støtte gjennom en åpen auksjon? Dette er en
ordning vindkraftbransjen er godt kjent med, og som har bidratt til
betydelige kostnadsreduksjoner i bunnfast havvind. Med planlagt
driftsstart i 2022 er det trolig flere aktører som ville vært i
stand til å levere gode tilbud.
Likevel er det ikke vanskelig å forstå tildelingen. Norge har begrenset interesse i å bygge ut flytende havvind for å bidra til innenlands kraftforsyning. Til det er kostnadene for høye sammenlignet med andre tilgjengelige alternativer. Den primære motivasjonen for en norsk satsing på flytende havvind bør derfor være industriutvikling, ikke å produsere billigst mulig strøm.
Equinor
viste i utbyggingen av Hywind Skottland både evne og vilje til å
dra med seg norske leverandører. Selv om vindparken ble bygget i
Skottland gikk rundt 30 prosent av de totale kontraktsverdiene til
norske leverandører. Og da er det viktig å huske på at turbinene –
den største enkeltutgiften – ikke kan kjøpes fra Norge. Å sikre at
Equinor er sentrale i utviklingen av den første norske flytende
vindparken framstår derfor som en garanti for ringvirkninger i norsk
leverandørindustri. Men Tampen blir ikke en suksess hvis ikke
teknologien som utvikles og erfaringene som gjøres også kan brukes
andre steder. Skal dette skje, må prosjektet bidra til betydelig
teknologiutvikling og kostnadsreduksjon.
De
vanskelige kreftene
Noe av det
som gjør flytende vindkraft vanskelig er mengden ulike krefter som
virker på vindturbinene. I tillegg til kreftene som påvirker en
bunnfast vindturbin kommer bølger og havstrømmer, og siden
turbinene ikke står fast i havbunnen vil den være i konstant
bevegelse. Dette gjør at det ikke bare er hvordan vinden treffer
turbinen som er i konstant endring, men også hvordan turbinen
treffer vinden.
For å
produsere billigst mulig strøm er man avhengig av å beregne
virkningen av alle kreftene og justere vindturbinen slik at den
produserer mest mulig strøm på en måte som samtidig er skånsom
for strukturen. Å lykkes med dette er krevende for en vindturbin som
står stille – for en vindturbin som er i bevegelse er det veldig
mye vanskeligere. Gjennom Hywind Pilot og Hywind Skottland har
Equinor bevist at de har funnet en løsning som både produserer mye
strøm og som får turbinene til å vare. Tall fra Hywind Skottlands
første driftsår viser en kapasitetsfaktor – andel av året med
full produksjon – på 56 prosent. Det er trolig høyere enn noen
annen vindpark i verden.
Grunnere
flyteelement
En viktig
del av Hywind-konseptet har imidlertid vært et veldig dypt
flyteelement i stål. Dette bidrar til å stabilisere turbinen og
jevne ut bevegelser, men det gjør turbinene dyre og kompliserte å
montere. Turbinene til Hywind Skottland ble først montert på land
på Stord, og så heist ut på fundamentene som lå på dypt vann ved
hjelp av kranen Saipem 7000 – verdens tredje største flytende
kran. Denne er ikke billig i drift. Et grunnere fundament som gjør
det mulig også å montere turbin til flyteelement med kraner på
land vil både gjøre monteringen langt rimeligere og mer fleksibel.
Hywind Tampen skal produsere strøm til produksjonen av olje og gass på feltene Snorre og Gullfaks. (Ill: Equinor)
Ikke
overraskende er et grunnere, senkbart flyteelement i betong et av de
store teknologisprangene som er planlagt i Hywind Tampen. Et grunnere
flyteelement vil samtidig endre bevegelsene i turbinen. Dette gir
behov for på ny å demonstrere at konseptet klarer å kombinere høy
produksjon med høy pålitelighet. Det er derfor ikke overraskende at
Equinor ønsker, og sannsynligvis også trenger, Hywind Tampen som et
steg på veien mot en virkelig stor flytende vindpark.
Standardisert
forankring
Et av
flytende havvinds potensielt store konkurransefortrinn er muligheter
for mer effektiv fundamentering. Fundamentene til de største
bunnfaste havvindturbinene har blitt så store at de presser grensene
for hva som er mulig med dagens installasjonsfartøy, og ofte er det
også behov for omfattende skreddersøm. Dette driver opp kostnadene
og kompliserer logistikken.
Klarer man
å bygge flytende vindparker med standardiserte ankerløsninger og
flyteelementer, er det eneste som må tilpasses fra turbin til turbin
lengden på ankerkjettingene. Det vil forenkle logistikken og
muliggjøre raskere og billigere utbygginger. Denne gevinsten vil øke
med størrelsen på utbyggingene. Stor skala vil muliggjøre reell
masseproduksjon av flyteelementer og ankere med påfølgende
prisfall.
I planene
for Hywind Tampen er det lagt opp til en forenklet ankerløsning hvor
flere vindturbiner deler samme anker. Avhengig av hvordan
vindturbinene arrangeres og antall ankerpunkter per vindturbin, har
dette potensial til å redusere behovet for ankere til under det
halve.
Effektivt
og rimelig vedlikehold
En stor
utfordring som gjenstår å løses for flytende havvindparker er å
finne en effektiv og rimelig måte å utføre tyngre vedlikehold på.
En studie fra analyseselskapet Wood Mackenzie fra 2019 viser at så
mye som 57 prosent av utgiftene til drift og vedlikehold av
vindparker skyldes ikke-planlagt vedlikehold og feilretting – og det
basert på data i all hovedsak fra vindparker på land. Til havs er
alle deler av vedlikeholdet mer komplisert og kostbart.
Selv om
alle hovedkomponenter i vindturbiner i utgangspunktet er designet for
å vare hele vindturbiens levetid – normalt 25–30 år – viser
erfaringen at det likevel fra tid til annen er behov for tyngre
vedlikehold og utskiftninger. Skifte av blader og en rekke andre
større vedlikeholdsoperasjoner krever tung heising i høy høyde. I
bunnfaste havvindparker gjøres dette med kraner montert på såkalte
jack-up fartøy hvor kranen stabiliseres av bein som senkes ned på
havbunnen. Flytende havvindparker vil ligge i områder som er for
dype til at det er mulig å få støtte fra havbunnen. Heising vil
kunne gjøres fra flytende offshorekraner, men disse er svært
kostbare og ofte også vanskelig tilgjengelige.
Tyngre
vedlikehold og utskiftninger på flytende vindturbiner krever i dag i
praksis at turbinen kobles fra forankringen, taues til land eller inn
på grunt vann, repareres, taues ut igjen og på nytt kobles til
forankringene. Dette er en både tid- og kostnadskrevende operasjon
som kompliseres ytterligere av at alle operasjonene krever godt vær
for å kunne gjennomføres. Spesielt om vinteren, når
vindkraftproduksjonen normalt vil være høyest, kan tilstrekkelig
lange perioder med godt vær være sjeldne. For å unngå høye og
uforutsigbare kostnader til reparasjoner og tap som følge av nedetid
er det et stort behov for nye, forbedrede vedlikeholdskonsepter.
Oppskalering nødvendig
Planene for Hywind Tampen innebærer noen viktige teknologisteg, men
skal flytende havvind nå målet om å bli et kostnadseffektivt
alternativ, vil det være behov for å bygge ut i mye større skala.
Dette vil muliggjøre masseproduksjon og raskere og billigere
utbygging, og vil trolig også bidra til å drive fram nye løsninger
for drift og vedlikehold.
En utbygging av flytende havvind i stor skala vil imidlertid innebære
betydelig usikkerhet, spesielt knyttet til drifts- og
vedlikeholdsutgifter. Norge har til nå dratt en betydelig del av
lasset i utviklingen av flytende havvind, først med støtte til
Hywind Pilot og nå til Hywind Tampen. Neste steg bør tas av noen
som både trenger mer fornybar strøm og har få andre alternativer
til flytende vindkraft. Det finnes nok av gode kandidater, og norske
leverandører vil være godt posisjonert til å bidra.