مزرعة رياح هورنز ريف البحرية

تصميم مزرعة رياح

هورنز ريف هي مزرعة رياح بحرية تقع في المياه الدنماركية في بحر الشمال .

تم بناء مزرعة الرياح على ثلاث مراحل، دخلت المرحلة الأولى حيز التشغيل في عام 2002، والثانية في عام 2009، والثالثة في عام 2019. وكانت مزرعة هورنز ريف 1، وهي المرحلة الأولى، أول مزرعة رياح بحرية واسعة النطاق في العالم، بقدرة 160  ميغاواط. ^{[ 3 ] [ 6 ]}

كانت مزرعة هورنز ريف 1، التي بنتها شركة الطاقة الدنماركية إلسام (التي أصبحت لاحقًا دونغ، والآن أورستد )، أول مزرعة رياح بحرية واسعة النطاق في العالم.  بلغت طاقتها الإنتاجية 160 ميغاواط، أي أربعة أضعاف طاقة أكبر مزرعة سابقة، وهي مزرعة ميدلغروندن التي بلغت طاقتها 40  ميغاواط. ^{[ 7 ] [ 8 ]} وكانت أول مزرعة رياح بحرية في بحر الشمال، والأولى التي تستخدم أساسات أحادية الركيزة، والأولى التي يقع محولها الكهربائي على منصة مجاورة بدلاً من اليابسة. ^{[ 9 ]} أصبحت التقنيات التي استُخدمت لأول مرة في هورنز ريف 1 معيارًا صناعيًا منذ ذلك الحين.

تضم المزرعة 80 توربينة رياح من طراز Vestas V80، تولد كل منها 2.0 ميغاواط. وقد قامت شركة A2SEA الدنماركية، المتخصصة في خدمات مزارع الرياح البحرية، بتركيبها عام 2002، ودخلت آخر توربينة حيز التشغيل في 11 ديسمبر 2002. وتم الاتفاق على سعر مضمون قدره 0.453 كرونة دنماركية/كيلوواط ساعة لأول 42,000 ساعة من التوليد. ^{[ 10 ]}   

في عام 2005، تم بيع 60% من مزرعة الرياح إلى شركة فاتنفال ، وهي أيضاً الشركة المشغلة للمزرعة، مقابل ملياري كرونة دانمركية. ^{[ 11 ]}

تُوزَّع التوربينات على شكل شبكة مائلة بأبعاد 8 × 10 على مساحة 5  كم × 3.8  كم، بمسافة 560 مترًا بين كل توربين وآخر في كلا الاتجاهين. ويقوم رادار بقياس تفاصيل أنماط الرياح، مما يُحسِّن التنبؤات المحلية قصيرة المدى. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

تُعدّ طائرة الهليكوبتر يوروكوبتر EC-135 المُعدّلة الوسيلة الرئيسية لنقل العمال إلى أول محطة طاقة رياح ، ^{[ 14 ]} حيث تُستخدم لنقلهم من وإلى منصة صغيرة على كل توربين. وتجعل ظروف البحر المنطقة غير قابلة للوصول إليها بالقوارب لفترات طويلة من السنة.

تبلغ نسبة جاهزية المزرعة 96-97%. احترق توربينان، واستبدالهما غير مجدٍ اقتصاديًا نظرًا لأن عمرهما المتبقي أقل من 10 سنوات. ^{[ 14 ]} تضرر الملاط بين الركيزة الأحادية والبرج بسبب الاهتزازات، مما استدعى إصلاحًا مكلفًا. ^{[ 15 ]}

في مايو 2008، بدأت شركة دونغ إنرجي بناء مزرعة الرياح الثانية في منطقة هورنز ريف، هورنز ريف  2. اكتمل البناء في سبتمبر 2009 ^{[ 16 ]} ، وافتتحها الأمير فريدريك  في 17 سبتمبر 2009 على منصة الإقامة بوسيدون. ^{[ 17 ]} عند افتتاحها، كانت هورنز ريف 2 أكبر مزرعة رياح بحرية في العالم حتى افتتاح مزرعة رياح ثانيت في 23 سبتمبر 2010. ^{[ 17 ] [ 18 ]} 

في عام 2012، بلغ معامل قدرة محطة HR2 نسبة 52.0%. ^{[ 4 ]} وتتلقى المحطة 51.8 أور/كيلوواط ساعة لأول 50,000 ساعة، يدفعها مستهلكو الكهرباء. ^{[ 10 ]} وقد شهدت المحطة بعض انقطاعات الكابلات، ^{[ 19 ] [ 20 ]} ويجري حاليًا تجديد شفرات التوربينات. ^{[ 21 ]}

يتكون مشروع Horns Rev 2 من 91 توربينة رياح من طراز Siemens Wind Power SWT 2.3-93 بقدرة توليد إجمالية تبلغ 209 ميغاواط. ^{[ 18 ]} أما الأساسات فهي عبارة عن ركائز أحادية مثل تلك الموجودة في مشروع Horns Rev 1.  

يضم الموقع أول منصة إقامة في العالم مخصصة لمزارع الرياح البحرية، تحمل اسم "بوسيدون". وهي متصلة بمنصة المحولات عبر ممر مشاة، ^{[ 22 ]} وتبلغ مساحتها 750 مترًا مربعًا (8100 قدم مربع ) وتتكون من 3 طوابق، ويبلغ وزنها 422 طنًا. تُعد الإقامة في الموقع أرخص وأكثر كفاءة من نقل موظفي الصيانة بالقارب لمدة ساعتين من ميناء إيسبيرغ الذي يبعد 60 كيلومترًا (37 ميلًا) . تتم زيارة التوربين 10 مرات سنويًا في المتوسط، معظمها للصيانة الدورية، ومرة ​​أو مرتين لإصلاح الأعطال. ^{[ 23 ]} لا يُمكن نقل الأشخاص جوًا بواسطة طائرة هليكوبتر إلى التوربينات كما هو الحال في "هورنز ريف 1" في "هورنز ريف 2" لأن التوربينات هناك غير مصممة لذلك، على الرغم من وجود مهبط للطائرات المروحية على منصة المحولات . ^{[ 24 ]} تحتوي "بوسيدون" على 24 غرفة، مساحة كل منها 12 مترًا مربعًا، ومجهزة بتلفزيون وإنترنت. يضم المبنى صالة رياضية ومطبخاً وغرفة طعام وغرفة غسيل وغرفة دراسة. واستلهاماً من بوسيدون، يجري بناء منصة مماثلة في مزرعة رياح دانتيسك . ^{[ 25 ]}          

في أبريل 2012، وافق أغلب أعضاء البرلمان الدنماركي ( Folketing ) على طرح مناقصات في عام 2013 لإنشاء مزرعة رياح بقدرة 400 ميغاواط في هورنز ريف، تُعرف باسم هورنز ريف 3، ومزرعة أخرى بقدرة 600 ميغاواط في كريغرز فلاك في بحر البلطيق ، ومن المرجح أن تحصل كلتاهما على 90 أور/كيلوواط ساعة لأول 50,000 ساعة. ^{[ 10 ]} ومن المتوقع أن يرفع هذا المشروع نسبة طاقة الرياح في الدنمارك إلى ما يزيد عن 39% من الإنتاج السنوي للكهرباء (حتى عام 2014)، ^{[ 26 ]} والتي تشمل مزرعة رياح أنهولت البحرية بقدرة 400 ميغاواط . ^{[ 27 ] [ 28 ]} وتتوقع وكالة الطاقة الدنماركية أن يكون لدى الشركات المرشحة لتنفيذ مشروع هورنز ريف 3 خبرة في تركيب وتشغيل مزارع رياح بحرية كبيرة. ^{[ 29 ] [ 30 ]} وتُعد بعض أجزاء المنطقة حقل ألغام قديم من الحرب العالمية الثانية. ^{[ 31 ]} وقد تأهلت أربع شركات للمشاركة في المناقصة. ^{[ 32 ]}

فازت شركة فاتنفال بالمناقصة في فبراير 2015، بسعر 77 أور/كيلوواط ساعة، وهو أقل بكثير من سعر 105 أور في أنهولت. ^{[ 33 ]} وتؤكد فاتنفال أنها قدمت عرضًا غير عدواني في مواجهة منافسة قوية دون التضحية بهوامش الربح . ^{[ 34 ]} ويساهم انخفاض السعر في تقليص "الدعم الأخضر" (PSO) خلال السنوات القادمة. ^{[ 35 ] [ 36 ]} ويتكون مشروع هورنز ريف 3 من 49 وحدة من طراز MHI Vestas V164-8.3 ميغاواط، قادرة على إنتاج 406.7 ميغاواط. ^{[ 37 ]} تم تركيب ثلاثة محولات في يوليو 2016. ^{[ 38 ]} بدأت التوربينات الأولى بإنتاج الكهرباء للشبكة في ديسمبر 2018، ^{[ 39 ]} وتم تركيب آخر توربين في يناير 2019. ^{[ 40 ]} كان الافتتاح الرسمي لمحطة هورنز ريف 3 في 22 أغسطس 2019. ^{[ 41 ]}

• طاقة الرياح في الدنمارك
• قائمة مزارع الرياح البحرية في الدنمارك
• قائمة مزارع الرياح البحرية في بحر الشمال
• قائمة مزارع الرياح البحرية