Pływające instalacje przemysłowe i statki
W szybko zmieniającym się świecie, w którym polityka i zmiany klimatyczne, a także wyczerpywanie się surowców mogą utrudniać inwestycje w stałe przedsiębiorstwa lądowe, koncepcja elastycznych przedsiębiorstw pływających staje się coraz bardziej atrakcyjna.
Pływające przedsiębiorstwa (statki fabryczne) można zdefiniować jako statek, na którym odbywa się jakiś proces produkcyjny, w przeciwieństwie do statków używanych wyłącznie do przewozu towarów.
Korporacyjny statek
Mogłoby się wydawać, że pływające podstawki przydają się tylko w specjalnych - egzotycznych warunkach. To nie jest prawda. Powierzchnia wody to idealny plac budowy, na którym można zbudować dowolny obiekt przemysłowy w ciągu miesięcy, a nie lat.
Pionierem był szereg dużych obiektów przemysłowych budowanych w formie wielkich bloków syntezy wody Elektrownia pływowa Kislogubskaya, oddany do służby w 1968 roku (projekt LB Bernstein).
Następnie blok o wadze 5 tysięcy ton został wzniesiony w pobliżu Murmańska w specjalnym dole, a następnie wraz z wyposażeniem został dostarczony drogą morską na miejsce instalacji oddalone o 90 mil i zalany.
Operacja ta mogłaby przejść niezauważona, gdyby rok wcześniej we Francji nie uruchomiono stacji pływów, zbudowanej konwencjonalnymi metodami, w jamie oddzielonej od morza potężną zaporą. Jego cena była trzykrotnie wyższa niż koszt budowy podobnych obiektów, co od razu stawiało pod znakiem zapytania wykorzystanie energii pływów.
A w Związku Radzieckim podobna konstrukcja jest uruchamiana po niższej cenie. Doświadczenie budowlane natychmiast stało się w centrum uwagi, zaczęli go naśladować.
Kisłogubskaja TPP
Japonia ma dziś najbogatsze doświadczenie w tworzeniu pływających przedsiębiorstw, jej firmy zwodowały dziesiątki obiektów.
Wśród nich są pływające elektrownie, zakłady petrochemiczne, rafinerie ropy naftowej i gazu ziemnego, zakłady odsalania wody morskiej, zakłady polietylenu, papiernie i inne.
Wszystkie rodzaje pływających biznesów oferują firmy ze Szwecji, Finlandii, Norwegii, Niemiec, Włoch, Francji i USA.
Pływająca instalacja LPG Shell Prelude
Inżynierowie morscy muszą się wiele nauczyć od swoich odpowiedników na lądzie. Przede wszystkim — zwartość obiektów.
Firma „Babcock Power” (Niemcy) już w latach 80-tych XX wieku na pływającej bazie samopodnośnej o wymiarach 70x70 m umieściła całe wyposażenie elektrowni o mocy 350 MW, bloki mieszkalne i sprzęt na samej platformie, w tym mechanizmy hydrauliczne do podnoszenia czterech pomostów i lądowiska dla helikopterów. Masa konstrukcji wynosi 9 tysięcy ton.
Pływająca elektrownia jest zainstalowana na Morzu Północnym 80 km od wybrzeża i wykorzystuje tani gaz z płytkiego złoża.
Na lądzie takie obiekty „zjadają” 10-30 hektarów ziemi, to znaczy wydają się rozprzestrzeniać po powierzchni. Woda z kolei determinuje strukturę wielokondygnacyjną: magazyny — pod wodą, nad wodą — kilka poziomów z wyposażeniem, lokale mieszkalne i przemysłowe. W rezultacie wymagana powierzchnia obiektu zmniejsza się 15-40 razy.
Pływająca fabryka w Japonii
Oto kilka przykładów pływających fabryk zbudowanych przez japońską firmę IHI (IHI). Wszystkie wyróżniają się wysokim stopniem zwartości.
Elektrociepłownia o mocy 50 MW zaspokaja potrzeby 100-tysięcznego miasta. Skromna barka o wymiarach 110×35 m wyposażona jest w dwa generatory elektryczne o maksymalnej mocy 34 MW, dwie turbiny parowe do napędzania generatorów, dwa kotły parowe o wydajności 330 ton pary na godzinę, zasilane paliwem płynnym lub gazowym, oraz zestaw systemów pomocniczych.
Elektrownia odsalająca opalana gazem ziemnym jest zacumowana na morzu, aby dostarczać energię i wodę do uprzemysłowionego miasta liczącego 100 000 mieszkańców.
Sześć stacji odsalania o łącznej wydajności 120 tys. ton świeżej wody na dobę, sześć kotłów parowych, bloki elektryczne z turbinami parowymi o łącznej mocy 300 MW, magazyny świeżej wody, instalacje pomocnicze oraz blok mieszkalny.
W pobliżu można umieścić odbiorcę energii elektrycznej - pływającą fabrykę prętów stalowych. Wymiary jego podstawy to 210x60 m.
W 1981 roku w Brazylii, na odludziu na wybrzeżu Amazonki, na pokładzie statku uruchomiono fabrykę papieru i powiązaną z nią elektrownię.Wszystkie elementy tego zakładu są również budowane w zakładzie IHI w Japonii. Statek został zaprojektowany do użytku jako stały element wyposażenia, został umieszczony w specjalnie zbudowanym doku, który następnie został osuszony, pozostawiając barkę zamontowaną na palach.
Ostatnio na Wybrzeżu Kości Słoniowej otwarto fabrykę forniru montowaną na barkach. Ta barka została pierwotnie zbudowana w 1975 roku do eksploatacji w Kamerunie i od tego czasu została przeniesiona do obecnej lokalizacji, demonstrując elastyczność pływających fabryk, które można przenosić w zależności od dostępności surowców i procesów produkcyjnych.
Związek Radziecki produkuje pływające elektrownie „Northern Lights”, przepompownie rurociągów naftowych, warsztaty mechaniczne, magazyny ropy, pontony blokowe z wyposażeniem dla pól gazowych i naftowych.
PLES «Northern Lights-2» we Władywostoku
Na powierzchni zapory Kachowskoje zbudowano wieże unikalnej linii przesyłowej, zakładu przetwarzania zatopionego drewna na wióry, a także uruchomiono szereg potężnych platform wiertniczych w celu zagospodarowania złóż ropy i gazu w morzu.
Obsługuje linię energetyczną przez zaporę Kachowskoje
Przedsiębiorstwa pływające powstają głównie w stoczniach, w których proces technologiczny jest dobrze ugruntowany. Doświadczenie w budowie dużych bloków pokazuje, że koszty pracy spadają o połowę: te same siły potrafią zbudować dwa razy więcej. Ponadto koszt obiektu zmniejsza się o 1,5 — 2 razy, a czas budowy jest o ponad połowę.
Obecnie pracownicy energetyki, naftowcy, gazownicy, budowniczowie są gotowi tworzyć różne obiekty pływające.
Główne typy przedsiębiorstw pływających w naszych czasach:
1. Morski przemysł naftowy stała się głównym użytkownikiem pływających jednostek przetwórczych, ponieważ bardziej efektywne może być zlokalizowanie przetwarzania surowców u źródła niż na lądzie lub ponieważ łatwiejsze może być uzyskanie pozwolenia na przetwarzanie na morzu niż na lądzie .
2. Produkcja energii elektrycznej staje się głównym zastosowaniem dla elektrowni pływających, częściowo dlatego, że posiadanie elektrowni pływającej może być wskazane, aby sprostać zwiększonemu zapotrzebowaniu na energię elektryczną, ale także dlatego, że elektrownię pływającą można zbudować w znacznie krótszym czasie.
Południowokoreańska pływająca elektrownia LNG na barce
Większość tych pływających elektrowni opiera się na barkach pontonowych, ponieważ są proste i tanie w budowie i nie muszą wytrzymywać trudnych warunków otwartego morza, aby działać.
Jednak nowe pływające układy napędowe opracowane do użytku w Indonezji opierają się na technologii, która pozwala statkowi dopłynąć do miejsca przeznaczenia o własnych siłach.
Główną zaletą takich pływających elektrowni jest to, że można je łatwo przenieść w nowe miejsce, podczas gdy nowa lokalizacja wymaga jedynie połączenia z lądem i pomostu.
Karadeniz Onur Sultan, 300-metrowy statek z elektrownią, zajmuje obszar trzech boisk piłkarskich
Statki energetyczne, które mogą być zasilane olejem opałowym i gazem ziemnym, odgrywają wyjątkową rolę w kraju, w którym prawie miliard ludzi nie ma dostępu do elektryczności.
Rząd Indonezji niedawno przedstawił swój plan dotyczący energii elektrycznej na 2026 rok.Oczekuje się, że takie mobilne elektrownie będą odgrywać rolę w dostarczaniu energii elektrycznej do wiejskich i odległych obszarów kraju, gdzie ponad 2500 wiosek wciąż nie jest podłączonych do sieci.
Pierwsza pływająca elektrownia jądrowa
Pierwszym pływającym statkiem o napędzie atomowym był USS MH-1A, który był używany w strefie Kanału Panamskiego od 1968 do 1975 roku.
W oparciu o tę koncepcję budowane są w Rosji pływające elektrownie jądrowe, a energia pozyskiwana z reaktorów jądrowych wykorzystywana jest we flocie lodołamaczy. Instalacje te na statkach mogą być również wykorzystywane do dostarczania ciepła i świeżej wody.
Centralna maszynownia rosyjskiej elektrowni jądrowej „Akademik Łomonosow”
Centralny punkt kontrolny pływającej elektrowni
3. Regazyfikacja skroplonego gazu ziemnego to obszar o dużym potencjale wzrostu, na którym znajdują się już dziesiątki instalacji pływających. Firma konsultingowa Douglas-Westwood szacuje, że w najbliższej przyszłości branża może wzrosnąć do 8,5 miliarda dolarów.
Turecki statek z systemem regazyfikacji LNG
4. Elektrownie odsalające, wiatrowe i pływowe oferują dalsze kierunki rozwoju w sektorze pływających fabryk.
W Grecji opracowano pływającą stację odsalania jako bezobsługową elektrownię zasilaną generatorem wiatrowym zasilanym energią słoneczną. Zakład ten produkuje do 70 m3 świeżej wody dziennie i szacuje się, że okres zwrotu z inwestycji może wynieść trzy lata. W Szwecji opracowano jednostkę pływającą, która może wytwarzać energię elektryczną zarówno z turbin wiatrowych, jak i podwodnych.
Wyznacznikiem przyszłego wykorzystania pływających fabryk jest badanie przeprowadzone przez Innovia Technology dla browaru SAB Miller.
W obliczu niepewności, z jaką branża piwowarska będzie musiała się zmierzyć w nadchodzących latach, Innovia zaproponowała pływający browar na statku, który umożliwiłby browarowi przeniesienie się do nowych lokalizacji w miarę rozszerzania się lub kurczenia rynków.
Taki pływający browar umożliwiłby szybką ekspansję na nowe rynki, na których infrastruktura dostępna dla browaru naziemnego może nie być dostępna. Przyspieszy to jeszcze bardziej dostawy surowców, ponieważ mogą one być transportowane drogą wodną. Projekt pomyślany jest jako w pełni autonomiczna instalacja z własnym sprzętem do odsalania i wytwarzania energii.