More kod Ulcinja pogodno za vjetroelektranu: Magistarska teza o potencijalima CG objavljena u renomiranom časopisu

Crna Gora ima veliki potencijal za proizvodnju struje iz vjetroelektrana na moru i trebalo bi što prije krenuti sa pripremom pravnih, tehničkih i drugih preduslova za njihovu izgradnju i uključenje u nacionalni elektroenergetski sistem. Proizvodnja čiste energije iz obnovljivih izvora je budućnost, tehnologija vjetroelektrana na moru se veoma brzo razvija, a sve veći broj naftnih i gasnih kompanija u svijetu koristi svoja velika iskustva iz te tzv. off shore industrije da se uključi i čak predvodi ovaj narastajući trend u svjetskoj energetici.

Kaže to u razgovoru za “Vijesti” mr Miloš Bogdanović iz Kotora koji je nedavno na Pomorskom fakultetu u tom gradu odbranio magistarsku tezu “Procjena potencijala izgradnje vjetroelektrana na moru u Crnoj Gori”. Ta magistarska teza je i osnova naučnog rada “Winds of Change: A Study on the Resource Viability of Offshore Wind Energy in Montenegro” koji su Bogdanović i profesor Pomorskog fakulteta dr Špiro Ivošević upravo zajedno obavili u renomiranom međunarodnom naučnom časopisu “MDPI energies”.

Proizvodni potencijal

“Istraživanjem u ovom radu identifikovana je površina od 766,598 km2, na južnom dijelu crnogorskog dijela Jadranskog mora, za koju se procjenjuje da je pogodna za izgradnju vjetroelektrane na moru. Riječ je o akvatorijumu južno od Ulcinja, uz samo morsku granicu Crne Gore i Albanije. Ova površina je dijelom u teritorijalnom moru Crne Gore, a veći njen dio je u tzv. isključivoj ekonomskoj zoni na koju naša država ima pravo po međunarodnim konvencijama. U skladu sa kriterijumom koji definiše organizacija Svjetske banke - ESMAP, na identifikovanoj površini procijenjeni tehnički potencijal za proizvodnju električne energije iznosi 2.299,794 megavati (MW). Od ukupnoga procijenjenoga tehničkoga potencijala, 2.034,48 MW se može valorizovati upotrebom plutajućih struktura jer se on nalazi u akvatorijumu gdje su dubine mora preko 60 metara, 126,759 MW može se valorizovati upotrebom fiksnih struktura u dijelu akvatorijuma gdje je dubina mora so 50 metara, a 138,555 MW upotrebom tzv. jacket fiksnih struktura, na dubina mora od 50 do 60 metara”, ističe Bogdanović.

On je diplomirani inženjer brodomašinstva koji je kao upravitelj stroja, 16 godina plovio na kontejnerskim brodovima kompanije MSC, odnosno specijalnim tzv. AHTS brodovima za rad u off shore industriji nafte i gasa, odnosno vjetroelektrana na moru kompanije Swire Pacific Offshore iz Singapura. Nakon pomorske karijere, Bogdanović je radio u Upravi za ugljovodonike Crne Gore i bio je uključen u projekte istraživanja mogučih ležišta nafte i gasa u crnogorskom podmorju koje su minulih godina vršile naftne kompanije iz Italije, Rusije i Grčke. Bogato profesionalno iskustvo iz off shore industrije i globalni trendovi u energetici, inspirisali su Bogdanovića da uđe u kompleksan pionirski projekat istraživanja i procjene potencijala koji Crna Gora ima za proizvodnju električne energije iz vjetrogeneratora instaliranih na moru na fiksnim ili plutajućim strukturama.

“Nafta i gas su prošlost, a budućnost su čiste energije iz obnovljivih izvora. Stoga ne treba da čudi činjenica da su upravo neke od vodećih svjetskih naftnih i gasnih kompanija poput norveškog Equinora među predvodnicima i najvećim investitorima u razvoj vjetroelektrana na moru. Tehnologija u toj oblasti izuzetno brzo napreduje, cijene opreme koje sada jesu relativno visoke polako ali sigurno padaju jer se sve više kompanija iz raznih djelova svijeta uključuje u razvoj, konstrukciju i proizvodnju velikih vjetrogeneratora i druge opreme potrebne za morske elektrane, a sljedstveno tome postepeno padaju i operativni troškovi za njihovu epokspoataciju, odnosno snižava se tzv. nivelisana cijena električlne energije koju te elektrane proizvode”, ističe Bogdanović dodajući da su do prije nekoliko godina američki General Electric, danski Vestas i njemački Siemens držali gotovo kompletno tržište velikih vjetrogenetratora, a sada imaju sve oštriju i ozbiljniju konkurenciju kineskih proizvođača te opreme, prvenstveno MingYanga.

Jači generatori na moru od onih na kopnu

“Radi se o mnogo većim, efikasnijim i jačim generatorima nego što su oni na vjetroelektranama na kopnu. Primjera radi, generatori u VE Krnovo su snage 2,75 MW, a većina ovih koji se sada ugrađuju na vjetroelektrane na moru snage su 15 MW, dok je MingYang u međuvremenu napravio i vjetrogenerator snage čak 18 MW. Prema podacima proizvođača, vjetrogenerator GE Haliade-X snage 14 MW, tokom svoje jedne rotacije rotora proizvede količinu električne energije koja je ekvivalentna količini energije koje prosječno domaćinstvo u Ujedinjenom Kraljevstvu potroši tokom dva dana”, objašnjava Bogdanović.

Tako jaki vjetrogeneratori imaju i lopatice velikh dimenzija, pa se dužina jednog kraka njihovih trokrakih elisa kreće u rasponu od 107 do 118 metara. Računajući i minimalnu nadmorsku visinu tornja na koji se montiraju ovi vjetrogeneratori a koja se kreće od 135 do 151 metar, vrh lopatice prilikom rotacije dostigne najveću visinu nad morem od preko 260 metara. U donjoj najnižoj tački, vrh lopatice se iznad mora nalazi na visini od 25 do 30 metara što je dovoljno kako bi se izbjegao kontakt između vrha lopatice rotora i vodene površine, odnosno kako bi vrhovi talasa sigurno prošli ispod lopatice rotora. Inače, maksimalna visina talasa na Jadranu zabilježena za vrijeme dugotrajnog olujnog juga iznosila je 10,8 m, a procjenjuje se da povratna stogodišnja visina najvećeg talasa na Jadranu iznosi 13,5 metara.

Vjetrogeneratori ovako impozantnih dimenzija se u moru na manjim dubinama montiraju fiksno, direktnim polaganjem ili pričvršćivanjem za morsko dno. Neke od konstrukcija koje se pritom koriste, vode direktno porijeklo iz off shotre naftne industrije, isto kao i drugi tipovi konstrukcija koje se koriste za plutajuće vjetrolektrane kakve se jedino mogu postavljati na dubinama mora većim od 60 metara. U svjetu su krajem 2022. funkcionisale četiri veće plutajuće vjetroelektrane snage veće od 30 MW. Najveća među njima je Hywind Tampen sa 11 vjetrogeneratora ukupne snage 88 MW koja je postavljena u Atlantiku na oko 140 kilometara od norveške obale, na dubinama mora od 260 do 300 metara. Iza projekta te elektrane koja je namijenjena da strujom snadbijeva više naftnih platformi koje rade na tamošnjim naftim podmorkim poljima Snorre i Gullfaks, stoji konzorcijum naftnih kompanija predvođen norveškim Equinorom. Hywind Tampen je i pionir po tome što umjesto čelika, za svoju podvodnu spar-konstrukciju koja omogućava plutanje vjetrogeneratora, koristi betion. To dodatno smanjuje troškove izgradnje i održavanja ovih elektrana.

Da su plutajuće vjetrioelektrane vrlo otporni objekti pokazuje i primjer elektrane Hywind Scotland koja je u rad puštena 2017. U Sjevernom moru, na oko 25 kilometara od Aberdina u Škotskoj. U decembru te godine ova vjetroelektrana je uspješno izdržala udare vjetra od 160 km/h i visinu talasa od 8,2 metra, pri čemu je iz sigurnosnih razloga isključena iz proizvodnje, a nakon poboljšanja vremenskih uslova automatski se vratila u proizvodnju.

Inače, zbog činjenice da se grade i postavljaju na moru gdje nema prepreka kretanju vjetra, morske vjetroelektrane imaju stepen iskorišćenja od 42 do 55 odsto, što je značajno više od kopnenih vjetroelektrana gdje taj koeficijent 30 do 35 odsto.

Prva plutajuća puštena prije šest godina

Bogdanović je za izradu svog magistarskog rada o oblasti koja je u Crnoj Gori potpuna nepoznanica imajući u vidu da je u svijetu prva plutajuća vjetroelektrana Hywind Scotland puštena u rad tek prije šest godina, napravio inteprolaciju mnogih hidrografskih, meteoroloških i ocenaografskih podataka. Istraživanje njegovog master rada zasniva se na analizi GWA baze podataka koja osim istorijskih podataka srednjih brzina vjetra, koristi i matematičke modele za generisanje izlaznih vrijednosti srednjih godišnjih brzina vjetra. Time je on identifikovao akvatorijum u teritorijalnom moru i isključivoj ekonomskoj zoni Crne Gore u kojem srednje godišnje brzine vjetra iznose najmanje 7 metara u sekundi. Ova prosječna najmanja godišnja brzina vjetra na nadmorkoj visioni na kojoj je instalirana glavčina rotora vjetrogenetarora naime, prema podacima Svjetske banke odnosno njene organizacije ESMAP (Energy Sector Management Assistance Program), smatra se održivom u tehničkom pogledu za izgradnju vjetroelektrana na moru.

“Istraživanjima smo identifikovali površina akvatorijuma od 766,598 km2, na južnom dijelu crnogorskog dijela Jadranskoga mora, za koju se procjenjuje da je pogodna za izgradnju vjetroelektrane na moru. Procijenjeni ukupni tehnički potencijal vjetrolektrane na moru od 2.299,794 MW je 2,18 puta veći od zbira svih proizvodnih kapaciteta električne energije na kopnu Crne Gore, a koji su na kraju 2022. iznosili 1.053,044 MW. Radi poređenja, naglašavam da ukupni instalirani kapaciteti vjetroelektrana na moru Danske koja je jedan od lidera u toj oblasti, u 2023. godini iznose 2.300 MW”, istakao je Bogdanović.

On je dodao da detaljnija istraživanja, posebno ona batimetrijska, treba da daju odgovor koji bi se tipovi fiksne odnosno plutajuće kontrukcije koristili za dio te potencijalne crnogorske velike morske elektrane u njenom plićem, odnosno dubljem arealu. Područje perspektivno za vjetroelektrane nalazi se na najmanjoj udaljenosti od kopna na 1,4 kilometra od rta Đeran kod Ulcinja, a najdalja tačka je na 47,8 kilometara od obale.

“Kako se 88% identifikovane površine nalazi na dubinama mora većim od 60 metara, valorizacija potenicijala na ovim dubinama zahtijeva primjenu savremenih tehnologija plutajućih vjetroelektrana, koje su se prvi put komercijalno primjenile 2017. godine u Škotskoj kod vjetroelektrane Hywind Scotland. Preostali dio idetifikovane površine (do dubina mora 60 m) može se valorizovat upotrebom fiksnih nosećih struktura, koje se u svijetu uspješno primjenjuju još od 1991. godine”,objašnjava Bogdanović, dodajući da morska elektrana podrazumijeva i postavljanje plutajućeg razvodnog postrojenja koje će proizvedenu struju podmorskim kablom transferisati do prijemne trafostanice na obali.

Buka ne bi bila problem

Po njegovim riječima, preliminarne procjene govore o stapenu iskorišćenja te elektrane od 43 odsto. Negativni uticaji elektrane bili bi minimalni jer se nalazi daleko od obale pa buka ne bi bila problem, nema ispuštanja štetnih materija, a jedina značajnija negativna posljedica bi bila to što bi akvatorijum koji bi pokrila elektrana postao nedostupan za ribarenje jer se oko ovakvih struktura na moru ne može kočariti. Po postavljanju elektrane bilo bi vjerovatno i nanjih izmjena u režimu plovidne brodova koji idu ka li isplovljavaju iz Luke Bar.

“Crna Gora, dakle, ima izuzetne potencijale za razvoj vjetroelektrana na moru, posebno onih plutajućih, imajući u vidu iskustva u Evropi gdje se od ukupnog vjetropotencijala na moru, 80% nalazi na dubinama mora većim od 60 m. Naša zemlja značajno kasni sa razvojem vjetroelektrana na moru, posebno ako se uzme u obzir činjenica da je prva vjetroelektrana na moru izgrađena još 1991. godine u Danskoj. Proizvodnja iz obnovljivih izvora omogućava direktan pristup čistoj i sigurnoj energiji, pri čemu Crna Gora sada ima značajan problem u strukturi proizvodnje električne energije, jer približno 40% svoje energije (u 2023. godini 38%) generiše sagorijevanjem uglja. Strategijom razvoja energetike do 2030. godine koju je usvojila Vlada 2014. godine priobalna područja Crne Gore, uz brda oko Nikšića, prepoznata su kao pogodne lokacije za eksploataciju vjetropotencijala. Preporuke strategije u pogledu energije vjetra se prvenstveno odnose na mjerenje jačine vjetra, izrade studija potencijala vjetra, kao i razvoja vjetroelektrana na kopnu i moru. Identifikovana površina, za koju se procjenjuje da je pogodna za izgradnju vjetrolektrane na moru, prostire se na sedam blokova, koji su odlukama Vlade Crne Gore definisani za potrebe istraživanja i proizvodnje ugljovodonika. Blokovi za koje se procjenje da posjeduju potreban potencijal su: 4118-10, 4118-15, 4119-1, 4119-2, 4119-6, 4119-7 i 4119-11”- kazao je Bogdanović, dodajući da Crna Gora, da bi ovaj potencijal pravilno iskoristila, mora odmah početi da radi na upotpunjavanju i inoviranju sada nedostatnog pravnog okvira i sprovođenju detaljnijih i dugotrajnijih meteoroloških mjerenja.

“Morske vjetroelektrane su nešto što zahtijeva duže pripreme i vrijeme. Škotskoj je trebalo 14 godina od inicijalne ideje do izgradnje plutajuće vjetroelektrane Hywind Scotland, tako da bi naša eventualna morska vjetroelektrana mogla u najboljem slučaju da proradi oko 2040.godine.”, smatra ovaj stručnjak ističući da susjedi već dobrao rade na tome pa tako hrvatska naftna kompanija Ina 2026. godine planira da otpočne sa izgradnjom vjetroelektrane na sjevernom dijelu hrvatskoga akvatorijuma Jadrana, ukupne snage 300 MW. Takođe na sjevernom dijelu Jadrana u blizini Ravene, italijanska naftna kompanija Saipem planira zgradnju dvije vjetroelektrane ukupne snage 600 MW.

Sve radi automatski

Vjetrogeneratori automatski počinju da proizvode električnu energiju kada brzina vjetra dostigne donju graničnu vrijednost srednje brzine vjetra mjerene na visini glavčine rotora tokom perioda od 10 minuta, a koja za 15 MW generator iznosi uobičajeno 3 m/s. Ukoliko brzina vjetra nastavi da raste i dostigne gornju graničnu vrijednost srednje brzine vjetra na visini glavčine rotora (za 15 MW vjetrogenerator uobičajeno iznosi 30 m/s) tokom perioda od 10 minuta, lopatice rotora se zakreću u položaj vazdušnog kočenja i vjetrogenerator se automatski isključuje sa mreže. Po uspostavljanju povoljnih meteo-prilika, vjetrogenerator se automatski sam aktivira i nastavlja proizvodnju struje.

Skupe, ali cijena izgradnje postepeno pada

Plutajuće vjetroelektrane su za izgradnju trenutno prilično skupi proizvodni objekti jer u prosjeku koštaju 5,3 miliona eura po megavatu snage. Poređenja radi, fiksne vjetroelektarne na moru grade se po prosječnoj cijeni od 2,5 milona eura po MW, dok gradnja vjetrogeneratora na kopnu u posjeku košta 1,2 miliona eura po MW. Međutim, troškovi rapidno padaju.

“Troškovi izgradnje plutajućih vjetroelektrana u 2019. godini, a u odnosu na 2009. godinu su se smanjili za 86%. Očekivanja su da će se troškovi izgradnje vjetroelektrana koji koriste plutajuće strukture značajno smanjiti do 2028. godine i da će postati u potpunosti cjenovno konkurentni fiksnim vjetroelektranama na moru”, kaže Bogdanović.

( Siniša Luković )