150 monopiler i Nordsjön forslar havsbaserad vindkraft ned till djupt vatten

Långt ute i Nordsjön kommer 150 vindturbiner resa sig från havets djup med uppemot 37 meter, och utgöra en av världens största vindkraftparker. Ramboll har designat monopilfundament för den havsbaserade vindkraftparken Gemini, som från 2016 kommer underhålla mer än 1.5 miljoner Nederländare med förnybar energi.  

Den osynliga källan av Nederländsk förnybar energi

85 kilometer från Groningens kust, i den Nederländska delen av Nordsjön, uppförs en av världens största vindkraftparker. Denna omfattande miljövänliga energikälla kommer minska utsläpp av koldioxid i Nederländerna med 1.25 miljoner ton per år, därför spelar detta projekt en viktig roll i att förverkliga de mål för förnybar energi som den Nederlänska regeringen tillsammans med EU har fastslagit.

De 150 vindkraftverken är utvecklade av Siemens och har en produktionskapacitet på 4 MW var, och en total kapacitet på 600 MW, helt utan koldioxidutsläpp. Gemini kommer försörja cirka 1,540,000 människor, eller 785,000 hushåll, med elektricitet, vilket motsvarar den totala befolkningen av de tre nordligaste Nederlänska provinser - Groningen, Friesland och Drenthe. Med en årlig produktion på 2.6 TWh motsvarar ingen annan vindkraftpark i världen den mängd elektricitet som Gemini kommer att producera. 

Individuella och skräddarsydda lösningar

Rambolls specialister inom vind och torn har tillsammans med företagets geotekniska experter arbetat på utvecklingen av den detaljerade designen av monopilfundamenten.

Vad som utgör det unika i Rambolls lösningar är den individuella designen av var och en av de 150 monopilerna. Varje konstruktion är optimerad genom att ta med vattendjup såväl som bottenskick in i beräkningen, därmed förbättras prestandan och användandet av stål och andra resurser minimeras. Gemini kommer att täcka en stor areal på över 10,000 m2, vilket är varför skräddarsydd design av varje monopilfundament för sin exakta belägenhet är så betydande för att kunna minimera drifts- och finansiella risker:

- Vår design ser kanske ganska simpel ut vid färdigställande, men varje plattform, stege eller annan konstruktionsdel är väl övervägd. Vi strävar efter att minimera alla risker, vi har stor erfarenhet inom området, och vår portfolio av lösningar utvidgas med varje projekt, säger Klaus Andersen, huvudansvarig för Rambolls avdelningar inom vind och torn.

Valet av att involvera Ramboll i produktionsdesignen var ingen tillfällighet. Ramboll är ledande på marknaden i design och konstruktion av havsbaserade monopilfundament, med involvering i över 60% av alla avslutade projekt samt projekt under konstruktion:

- När det kommer till erfarenhet och expertis, så finns vi i toppen. I den här industrin, där projekt kräver särskilt stora investeringar, handlar det inte om att hävda vad man kan göra, utan att kunna visa dokumentation över tidigare framgångsrika erfarenheter, säger Klaus Andersen. 

Forsling av monopiler till icke-kartlagda vatten

Vid vattendjup upp till 37 meter konverterar de 150 vindkraftverken vindkraft till elektricitet. Electriciteten transporteras genom ett kabelnätverk till två havsbaserade understationer. Två 120 kilometer långa exportkablar transporterar sedan elektriciteten till en transformatorstation i Eemshaven där elektriciteten konverteras till högspänd växelström innan den transporteras vidare till ställverket Oudeschip och det nationella kraftnätet.

Vindkraftparken Gemini utgör ett banbrytande projekt inom industrin för havsbaserad vind. Detta är inte endast baserat på storleken av vindkraftparken och den omfattande mängd av förnybar energi den producerar - projektet bevisar också att konstruktion av monopiler kan användas effektivt på tämligen djupt vatten. Norsjön är känd för sitt tuffa klimat och kraftiga vågor, hög vindhastighet och djupt vatten, och dessa brutala villkor krävde något speciellt från designen av monopilerna:

- Tillsammans med Siemens har vi designat ett monopilkoncept som ingen för ett par år sedan trodde var möjligt. Det här är viktigt för effektiviteten av Gemini-projektet, men också för hela industrin inom havsbaserad vind. Det bevisar att trots de djup och villkor så är det möjligt att spara kostnader och upprätthålla säkerhet genom att använda monopiler istället för att införa ett dyrare djupvattenskoncept, som vi ser i industrin för olja och gas. Det är intressant att få vara del av ett sådant banbrytande projekt som hjälper att skjuta på begränsningarna av monopiler på djupt vatten, säger Klaus Andersen.

Den massiva vindkraftparken Gemini kommer stå synlig från kusten. Efter tre månader i verksamhet har vindkraftparken genererat tillräckligt ren energi för att kompensera för de utsläpp som producerades under konstruktionen. Installationen av monopilfundamenten kommer påbörjas under sommaren 2015 och förväntas vara i drift 2016.