Energia eolica galleggiante: Multi

Aug 02, 2023

Il multiuso dello spazio oceanico è una tendenza enorme nell’economia blu. Per l’energia eolica offshore galleggiante, la possibilità di condividere lo spazio con altre attività accelererebbe la crescita. Ma la maggior parte delle tecnologie sono incompatibili con il multiuso. In questo terzo articolo di una serie, spieghiamo come W2Power offra un potenziale di rialzo economico e ambientale grazie alle sue capacità multiuso superiori.

Due articoli precedenti1,2 hanno riassunto i principali vantaggi della soluzione eolica galleggiante W2Power di Enerocean e come questa rappresenti un percorso interessante verso sviluppi di energia eolica offshore economicamente vantaggiosi. Un recente documento di revisione3 confronta lo stato di tutte le tecnologie eoliche galleggianti testate in mare. W2Power si è qualificato nel 2019 con il nostro prototipo TRL 6 e oggi Enerocean sta costruendo un dimostratore a grandezza naturale in un porto, che segnerà TRL 7.

Gli autori della revisione si sono concentrati su due fattori determinanti per la progettazione del vento fluttuante: stabilità ed efficienza in termini di costi. Nel presente articolo, rilevando che W2Power ha raggiunto i suoi obiettivi progettuali su entrambi gli aspetti essenziali, evidenziamo il suo potenziale di rialzo economico grazie al multiuso.

Proponiamo che il multiuso diventi una classe aggiuntiva di driver di progettazione. Ciò potrebbe aggiungere valore agli sviluppatori, agli investitori e a tutte le parti interessate, proteggendo al tempo stesso l’ecosistema marino. Le capacità multiuso diventeranno progressivamente più importanti con il ruolo crescente della pianificazione dello spazio marittimo (MSP). La capacità di adattarsi, o addirittura di agevolare, altri usi dello spazio marino potrebbe quindi diventare un tratto distintivo delle tecnologie vincenti. La Fig. 1 riassume alcune delle applicazioni multiuso di W2Power, sin dal suo inizio sviluppate pensando al multiuso.

La produzione di elettricità da una fonte rinnovabile aggiuntiva può garantire un fattore di capacità più elevato e periodi più brevi di bassa produzione. Le risorse solari in mare non sono correlate con l’energia eolica e l’interesse per il solare galleggiante è guidato dall’efficienza in termini di costi del fotovoltaico. Studi di progettazione mostrano che con l'attuale W2Power è possibile produrre 350-375 kW di elettricità fotovoltaica.

Il supporto dei pannelli fotovoltaici, dei cavi e dei componenti elettronici sul galleggiante riduce le spese in conto capitale (CapEx), mentre una minore corrosione dell'acqua di mare riduce le spese operative (OpEx) rispetto al solare galleggiante separato. L'energia fotovoltaica può essere esportata tramite lo stesso cavo, punto di connessione alla rete e sottostazione, oppure è possibile mantenere inverter fotovoltaici dedicati per l'uso a bordo.

Le risorse ondose nella maggior parte dei mari profondi sono dominate dalle onde oceaniche, solo debolmente correlate con i venti locali. Pertanto, l’energia del moto ondoso proveniente da una piattaforma ibrida eolica/onda potrebbe avere un valore di mercato più elevato. Inoltre, lo sfruttamento dell'energia del moto ondoso era un obiettivo di progettazione originale per W2Power4 ed è stato al centro della ricerca e sviluppo (R&S) utilizzando i nostri convertitori proprietari di energia del moto ondoso. Le dimensioni della piattaforma consentono la lunghezza di cattura necessaria per le onde, mentre la configurazione quasi simmetrica degli array WEC rende l’estrazione dell’energia delle onde in gran parte omnidirezionale.

Studi di ingegneria per vari siti mostrano che, nelle migliori condizioni delle onde, W2Power potrebbe produrre fino a 3 MW dalle onde oltre alla sua attuale potenza nominale leader del settore di 20 MW dal vento. Se realizzato, sarebbe il più potente dispositivo per l’energia del moto ondoso mai costruito. Sarebbe anche un dispositivo per l’energia del moto ondoso più economico, perché il supporto e il mantenimento della stazione per i WEC, il controllo e l’esportazione di energia sono forniti dalla piattaforma (vedi Fig. 2).

Con W2Power i vantaggi della multiuso si estendono anche al condizionamento e all'export dell'energia. L'installazione di una sottostazione di bordo è un'opzione interessante. Le sottostazioni convenzionali offshore richiedono un supporto fisso dedicato e altri galleggianti semisommergibili o basati su longheroni non hanno lo spazio o la capacità di carico. Gli studi di progettazione di Enerocean su un tipo di sottostazione modulare leggera e flessibile in fase di commercializzazione5 mostrano che potrebbe essere posizionata sulla colonna di prua senza un massiccio rinforzo del galleggiante. In particolare, ciò consentirebbe la produzione continua di energia eolica dall’unità W2Power/sottostazione.

Oltre alla produzione di elettricità, il multiuso può includere altre attività in mare per migliorare ulteriormente il business case. Questi includono lo stoccaggio dell’energia e la desalinizzazione dell’acqua di mare. Negli ultimi anni, anche la produzione di idrogeno “verde” mediante elettrolisi ha suscitato molto interesse. Il merito di implementare qualsiasi tecnologia “Power-to-X” offshore dipende dai costi aggiuntivi e dai rischi delle operazioni in mare. La sfida è tanto più difficile quanto più complesso è il processo da svolgere offshore.