Sahilden açıkta deniz üzerinde kurulu rüzgar çiftliklerinin bakım ve servis maliyetleri baÅŸlı başına bir milyar avroya ulaÅŸan bir iÅŸ haline gelmektedir. Halen ortada çok sayıda düÅŸünce vardır, ancak sahilden açıkta büyük kapasiteli rüzgar çiftlikleri için henüz kanıtlanmış bir konsept oluÅŸmamıştır. Åžimdiye kadar servis ve bakım masrafları daha ziyade kıyıda günlük bir iÅŸ olarak algılanmaktaydı. Çalışmakta olan 30’dan fazla sahilden uzakta kurulu rüzgar çiftliklerinin hemen hepsi sahile yakın ve limanların civarında yer almaktaydı ve bu üslerden personel ve malzeme yollanması makul bedellerle yapılabiliyordu. Bununla birlikte personel yine de limana baÄŸlı durumdaydı, zira personel taşımada kullanılan tekneler kötü hava ÅŸartları nedeniyle denize açılamıyorlardı. ÖrneÄŸin 2007 yılında Scroby Sands rüzgar çiftliÄŸine, bu Ä°ngiliz çiftliÄŸi sahilden bir taÅŸ atımı mesafede olmasına raÄŸmen, fırtına nedeniyle 116 gün gidilememiÅŸti. Gelecekte daha uzun mesafelerin daha fazla malzeme ve personelle kat edilmesi gerekeceÄŸinden, rüzgar çiftliklerinin durumları biraz daha zorlaÅŸacak ve hava ÅŸartlarına olan bağımlılık daha da artacaktır. Aynı zamanda, çiftliÄŸin karlılığını artırmak için servis yapılacak türbin sayısı da artacaktır. Burada en büyük soru ÅŸudur: Nasıl ve hangi ÅŸartlarda gösterilen bu gayretler türbinleri sahilde kurulu türbinlerin kullanılabilirlik seviyesine ulaÅŸacaktır? 

 

Yine üzerinde 30 ad V90 Vestas türbini olan ve sahilden aynı mesafede açığa kurulmuÅŸ Kentish Flats rüzgar çiftliÄŸinde faal olarak çalışma süresi 2007 yılında sadece %73,5’a ulaÅŸabilmiÅŸtir. Her iki örnekte de elde düÅŸük çalışma süreleri hem teknik sorunların hem de kötü hava ÅŸartlarının birleÅŸiminden kaynaklanmaktaydı. Danimarka kıyılarına yakın mevkilerde kurulmuÅŸ Horns Rev (90 adet Siemens SWT-2.3 tip türbin) ve Nysted (72 adet SWT-2.3 türbin) ÅŸimdi %95 faaliyet süresi rakamına eriÅŸebilmiÅŸtir. Horns Rev II, yakınında destek verecek bir liman tesisi olmaması nedeniyle üzerinde sabit 24 personeli barındıracak bir platformu olan ilk rüzgar çiftliÄŸidir. Bugüne kadar edinilen deneyimlere dayanarak her kWh enerji için 1,8-3,3 avro-sent servis ve bakım maliyeti tahmin edilmiÅŸtir. Alman Loydu  (GL) ise her türbinin bakım maliyetini yıllık olarak 250.000-450.000 avro olarak tahmin etmiÅŸtir. Kema danışmanlık firmasından Jens Gößwein servis ve bakım maliyetin in her kWh için 1.8-2.7 avro-sent olacağını tahmin etmiÅŸtir. 

 

Mevcut veriler ve hesaplamalara dayanarak, Kema, GL ve Hollanda Enerji AraÅŸtırma Merkezi (ECN) simülasyon araçları kullanarak maliyet planlamasını daha kolay hale getirmeye çalışmakta ve farklı deÄŸiÅŸiklikleri denemektedir. Kuzey Almanya’da Bremerhaven’de yapılan Windtrake 11 offshore konferansında Gößwein ifadesine göre: Sadece bir problem var:  “Bu ÅŸekilde büyük kapasiteli kıyıdan uzakta kurulu türbinler hemen hemen hiç faal olmadı. Yılda bir kez bakım ve ortalama olarak 5,5 duruÅŸ olacağını ve faal kalma oranının %93-95 arası olacağını tahmin ediyoruz.”

 

Her bir Ä°malatçının Kendine Özel Bir Stratejisi Vardır

Ä°malatçıların cihazlarının garantilerini verebilmek ve ilk yıllarda cihazlarının kullanılabilirliÄŸini garanti edebilmek için, bu sektörde güçlü olmaları gerekir. Türbinlerini bir servis ve bakım konseptleri olmadan satamayacaklarından, her firma bu konuda kendisine özel bir strateji belirlemiÅŸtir. Sahilden açıkta kurulan hiçbir iki rüzgar çiftliÄŸi birbirinin aynısı olmayacağından, bu stratejiler ulaşılabilirlik, yönetim ve lojistik bakımından farklılıklar gösterir. Hepsinde ortak olan husus ise tüm imalatçıların kendi stratejileri için teknelerinin kapasitesini güvenceye alma zorunluluklarıdır. Bu ise uygun maliyet bakımından farklılık gösterir.  Siemens veya REpower, teknolojilerini tüm ana elemanlar ve yedeklerinin bir servis vinci yardımıyla hareketli parçaların olduÄŸu bölüm içinde onarılacak veya deÄŸiÅŸtirilebilecek ÅŸekilde tasarlamaktadır. Areva Wind firması herhangi bir tereddüt olduÄŸunda, motoru içeren kısmı deÄŸiÅŸtirilebilen ve takıp çıkartılabilen platformlarına güvenmektedir.

 

Rüzgar türbinlerinde esas önemli konu, masrafları mümkün olduÄŸunca aÅŸağı çekmek ve planlanan yıllık bakımın yeterli olmasıdır, zira cihazlara yapılan herhangi bir planlanmamış müdahale veya böyle bir olayın meydana gelmesi oldukça masraflı olmaktadır. Burada en kritik konu türbinin çalışmasıdır, yani güvenilir ve arıza çıkarmayan teknoloji ve bunun yanında türbinin çalışır durumda olmasıdır. GeliÅŸtirme mühendisleri güvenilir teknolojiyi tasarlamak için büyük çaba harcamaktadırlar, zira sahilden uzakta yerleÅŸtirilen rüzgar türbinleri karada yerleÅŸtirilenlere nazaran çok daha fazla enerji üretmektedir. Ancak bu türbinler yüksek tam yük saatleri nedeniyle daha güçlü stres altındadır. Çözümün bir kısmı ise durum izleme sisteminde (Condition Monitorting System-CMS) ve servis süresini minimuma indiren anahtar konumdaki parçaların özelliklerinde yatar. Durum izleme sisteminin bakımları ve arıza tespitini daha kolay planlanır hale getirmesi ve birçok arızanın sahilden düzeltilmesi ve bunun sonucu olarak türbinin çalışabilirliÄŸinin yüksek seviyede tutulması beklemektedir. Ä°deal olarak, arıza teÅŸhis sistemleri sayesinde, teknisyenler gerekli olan doÄŸru yedek parçayı gecikme olmadan çalışma araçlarının içinde bulabilecekler ve bu parçayı aramak için zaman kaybetmeyeceklerdir. Cihazın belirlenmiÅŸ olan güç aralığı içinde yüksek kapasitede çalışma süresi kuvvetli rüzgar ve sert hava koÅŸulları anlamına geldiÄŸinden, yılın mümkün olduÄŸu kadar çok sayıda günü içinde planlı ve plansız operasyonlar için emniyetle eriÅŸimi saÄŸlayacak stratejilere ihtiyaç olmaktadır. 

 

Dörtte Birini Deniz Tuttu

Rüzgar çiftliklerinde sadece yerleÅŸtirilen çok sayıda türbinin deÄŸil, bir o kadar da türbinlerin çalışma sürelerinin, sahilden açığa yapılmış rüzgar çiftliklerinin çiftlikte yerleÅŸmiÅŸ sabit personel olmadan kendilerini idame edemeyecekleri de ileri sürülmektedir. Sahile tamamen yakın rüzgar çiftliklerinin bakımı için buralara personel gönderilmesinde zaten yeterince zaman kaybedilmektedir ve personelin tesise götürülmesi sırasında dörtte birini de deniz tutmaktadır. EÄŸer hava koÅŸulları nedeniyle tekneler denize açılamazsa ve helikopterin ineceÄŸi bir pist de yoksa, türbinler durmaya mahkum vaziyette bekleyeceklerdir. Bu nedenle, deniz üzerinde helikopterler, yüzen oteller, üzerinde personel olan özel tekneler, kapsamlı cihaz ve ekipman, hatta açık denizde suni ada inÅŸa edebilecek gereçlerle donatılmış mobil birimleri olan platformlar halen tartışılmaktadır.

 

Sahile yakın, kolaylıkla ulaşılabilecek konumda olan rüzgar çiftliklerinde dahi iÅŸin ne kadar zor olduÄŸu bazı eski yıllık raporlardan okunabilir. Bu nedenle örneÄŸin, üzerinde 30 adet V90 türbini olan, Ä°ngiltere sahilinden sadece 10 km açığa kurulmuÅŸ, Barrow rüzgar çiftliÄŸinin, faal olarak çalışma süresi ilk yıl %90,25 olarak planlanmıştı (2006 ve 2007), ancak sadece %67’ye eriÅŸilebildi. Bir sonraki yıl ise bu rakam %78 oldu. 

 

Bremen’de yerleÅŸik All for Offshore Ltd. Åžti CEO’su Oliver Heinecke de maliyet konusunu oldukça ayrıntılı araÅŸtıranlardandır. Heinecke Belçika’nın kıyıdan uzakta kurulan Thoronton Banks rüzgar çiftliÄŸinin inÅŸaatında görev almış ve bulgularını Hamburg’da verilen özel bir konferansta sunmuÅŸtur. Heinecke Kuzey Almanya’da REpower ÅŸirketinde 5MW’lık bir türbin için yılda 8 adet plan dışı müdahale ve 248 bakım saati olacağını deÄŸerlendirmiÅŸ ve “Bu da yıllık olarak 80 türbinli bir çiftlik için 3 bakımcıdan oluÅŸan bir ekiple 20.000 adam saat yapmaktadır” ÅŸeklinde hesaplamıştır. Karada veya denizde yapılacak operasyonlar olarak, Heinecke zaman avantajı olarak helikopterle taşıma yapılmasını dikkate almış ancak her uçuÅŸ dakikası maliyetinin de 50 avro olmasının oldukça pahalı olduÄŸunu da belirtmeden yapamamıştır. Personel taşımada tekne kullanılması belirgin olarak çok daha uygun maliyetlidir, ancak burada da hava ÅŸartları taşımayı olumsuz etkileyen bir faktör olarak gözükmektedir. Ona göre bir rüzgar çiftliÄŸinde sahilden kuruluÅŸ yeri 30 deniz milinden daha uzaksa, tesiste devamlı kalan personel bulundurulmasına ihtiyaç duyulacaktır. 

 

Pahalı Fakat Hızlı

Bu amaçla bazı stratejiler geliÅŸtirilmiÅŸtir. Areva Wind ÅŸirketi Almanya Kuzey Denizi’ndeki Borkum West II (sahilden 45 km uzakta) ve Global Tech I (sahilden 100 km uzakta) projesi için helikopterle taşımaya güvenmektedir. Tüm operasyonların %86’sı, malzeme ve parça taşımaları dışında, helikopterle gidilecek olarak planlanmıştır. Emniyet gerekçeleriyle bir ekipte daima üç teknisyen olacaktır. Areva CEO’su Michalel Munder-Oschimek “Helikopter ile taşıma pahalı ama çalışma zamanına bakılarak deÄŸerlendirme yapılmalıdır.” Borkum West II rüzgar çiftliÄŸi için transfer platformu aynı anda üs kampı olarak da çalışacaktır. Kampta ısıtılabilir kapsül içine alınmış konteynerler ve bunun yanında on iki personelin acil durumda barınma yeri de olacaktır. Bu konseptte teknisyenler çalışma yerlerine günlük olarak götürülecek ve türbinlere dağıtılacaktır. Areva’ya göre bu yeterliliÄŸin saÄŸladığı fayda uzun mesafelerin birkaç uçuÅŸla kısa sürede alınmasıdır. Bu programın çalışması için, transfer platformunda tekne ve helikopterler için bir doldurma istasyonu da olacaktır. Yangınla mücadele yönetmelikleri gereÄŸince bu düzenleme daha pahalıdır ama masrafı geri ödemektedir.

 

Esas olarak Global Tech I için de strateji aynıdır, ancak sürekli olarak kalacak ve iki vardiya halinde çalışacak 24 kiÅŸilik bakım ekibi için barınma yerleri içerecektir. Bu uygulamada sitede helikopter ve bakım personeli sürekli olarak kalacak ve çalışma ekibi türbinlere kısa bir uçuÅŸ süresinde ulaÅŸtırılabilecektir. Munder-Oschimek türbinlere çalışma sürelerinin %96’sında eriÅŸilebilecektir. Areva’nın beyan ettiÄŸi hedef masrafları 1 avro-sent /kW deÄŸerine çekmektir. 5 MW’lık M 5000 yılda bir kez bakıma alınacak ÅŸekilde tasarlanmıştır. Türbinin 1200’den fazla sensörle ve iki durum izleme sistemi CMS donatılmış olmasına raÄŸmen, Areva yılda 7 onarım operasyonu yapılacağını tahmin etmektedir.

 

Uzman Teknesi Kendini Kanıtlıyor

Bir Bard Grup konsepti olan Bard Offshore I Almanya’nın Kuzey denizinde ve sahilden 100 km açıkta kurulmuÅŸtur. Tesis yılda bir veya iki kez bakım operasyonuna ihtiyaç duymakta ve bunun da her türbin için 300-360 saat alacağını hesaplamaktadır. Firma aynen Areva gibi rüzgar çiftliÄŸinde kalıcı personel için barınma yeri ve transfer istasyonu oluÅŸturmaya karar vermiÅŸtir. Ancak Bard her türbinde helikopter iniÅŸ pisti oluÅŸturmadan yapmaktadır. Bunun yerine teknisyenler katamaran tipi düz güverteli bir tekne ile türbinlerini götürmekte ve tekrar geri getirmektedir. 12 kiÅŸi kapasiteli böyle özel bir tekne tasarımının ilk prototipi tesisin yapım aÅŸamasında bir yıldır çalışmaktadır. Tekneyi iÅŸleten AG Ems firmasından Knut Gerdes: “Bu tekne 4 metreye kadar dalga yüksekliklerinde yanaÅŸabilmektedir. Henüz bir prototip olmasına karşılık tekne kendi sınıfını oluÅŸturmuÅŸtur. Halen bu bakım stratejimizin bir alternatifini  göremiyoruz” diyerek gururla belirtmektedir. Ä°lave ederek, ilk çalışma yılında tekne ile 4.113 yanaÅŸma yaparak 11.700 kiÅŸiyi taşıdıklarını ifade etmiÅŸtir. Tekne tasarımı sayesinde dalgaları kestiÄŸinden bu teknede deniz tutması bir sorun olarak karşılaşılmamaktadır. Gerdes ayrıca “Fırtınalı kış ayları da dahil olmak üzere teknenin faal çalışma yüzdesi 95 olarak görüldü” demektedir. Bard firmasının kendi de tekneyi kullanarak türbinlere her zaman ulaşılabileceÄŸini ve %96 çalışma süresi garantisi gördüklerini belirtmektedir.

 

Hava Koşullarına Bağımlılığın Azaltılması

REpower SE is bunların yerine 2013 yılında devreye girmesi planlanan sahilden uzakta bir mobil üs oluÅŸturmaya karar verdi. Merkez eleman 45 m derinliÄŸe kadar uzayan dört adet ayak üzerinde yükselen ve üzerinde 500 tonluk vinci olan bir platform olarak tasarlanandı. Platformun esas önemli kısmı dışarıya doÄŸru uzanabilen ve uzatıldıktan sonra çalışanların türbine girebildiÄŸi köprüdür. REpower’in tahminlerine göre tasarımın yılda en az 300 gün faaliyette olması gerekiyor. Bu 90 personeli olan gemiyi REpower esnek bir çalışmayla Kuzey Denizi’ndeki rüzgar çiftliklerine göndermeyi planlıyor. Mobil birimin bir parçası olarak da kıyıdan uzatan yardımcı bir depo gemisinin düzenli olarak kullanılan yedek parça, cihaz elemanları, yiyecek ve  atık taşımak için kullanılması bekleniyor. Bu güne kadar REpower 14 türbin montajını gerçekleÅŸtirdi ve Ä°rlanda denizindeki Ormonde rüzgar çiftliklerinin inÅŸasını yeni tamamladı. Mobil birim 240 türbinin bakımı için ekonomik olacak ÅŸekilde tasarlandı. Bakım çalışmasının Mayıs ve Eylül ayları arasında yapılması bekleniyor.

 

Ancak REpower sadece iyi havaya güvenmek istemiyor, zira normal çalışma tekneleri ve türbinlere eriÅŸim sistemleri genellikle 1,5 m’ye kadar olan dalga yüksekliklerinde kullanılabiliyor. Ancak maalesef ki Kuzey Denizi’nde dalga yükseklikleri nadiren bu yüksekliÄŸin altına düÅŸmekte.  Ä°statiksel bakımdan normal çalışma tekneleri yılın yarısında kullanılamıyor ve yılın geri kalan kısmında ise deniz ÅŸartları hemen hemen bu sınıra yakın. “Ancak, yılda 8.640 kez dalgaların üstünden geçmeyi öngörüyoruz. Bu nedenle hava ÅŸartlarına olan bağımlılığımız azaltmamız lazım” REpower firması kıyıdan uzak tesisler  bölümünden Christian Müller gerekçeyi  sunumunda açık olarak bu ÅŸekilde açıklıyor. Müller için 2,5 avro-sent /kWh varlığını sürdürebilmek için ekonomik sınır deÄŸer. 

 

Modern Uygun Konforda Yüzen Oteller

Ayrı bir mobil alternatif olarak Danish Blue Water Shipping Company, International Shipping Partners Inc. ile ekip çalışması yaparak “Denizde Konfor” teması ile beraber yüzen otel hizmetini geliÅŸtirdi. Ortakların görüÅŸü bu seçeneÄŸin sadece inÅŸaat için deÄŸil aynı zamanda yaz aylarında rüzgar çiftlikleri bakımı için de bir çözüm olabileceÄŸi. Gemiler maksimum 4-7 m dalga yükseklikleri için tasarlandı ve hepsinde uygun konfor ÅŸartları ve helikopter güvertesi, çalışma tekneleri için aktarma sistemleri, malzeme güverteleri ve 24 saat hizmet bulunmakta. Jacob Kjaergaard “Bu durum sahilde barınma ve günlük nakliye masraflarından tasarruf saÄŸlıyor. Ä°lave olarak çalışan personeli hemen deniz tutmuyor ve hava koÅŸullarına baÄŸlı riskler azaltılıyor” olarak özetliyor. Siemens, 2012 yılında Ä°rlanda Denizi’nde inÅŸa edeceÄŸi Walney rüzgar çiftliÄŸi için bir tekne rezervasyonu bile yaptı. Bu, hizmet ve bakım konularında pazara egemen olan, çok deneyimli eski ve elini fazla göstermek istemeyen dünya ÅŸampiyonu bir firma. Siemens müÅŸterilerle yakın iÅŸbirliÄŸi içinde çalışıyor, 5-25 yıl süreli hizmet anlaÅŸmaları teklif ediyor ve rüzgar çiftlikleri yakınlarında servis noktaları oluÅŸturuyor. Burada da zaman ve rüzgar çiftliÄŸi mevki, sahilden uzakta olan projeler için önemli bir rol oynuyor. “Tesise hızla ulaÅŸmak için servisimiz transfer gemileri ve yüzen oteller, konaklama platformları ve bunların yanında helikopterler kullanıyor. Plan dışı operasyonlar için helikopter veya hızlı gemiler, planlı operasyonlar için ise konaklama platformları veya yüzen oteller kullanıyoruz” basın danışmanı Gerda Gottschik bu ÅŸekilde açıklıyor. Aktarma iÅŸi tehlikeli bir iÅŸ olarak kaldığından Siemens halen yeni servis operasyon teknelerini ve deÄŸiÅŸik tedarikçilerin düÅŸüncelerini test etmekte. Grup bu maksatla çok miktarda kaynağı  kullanabilir. Danimarka enerji ÅŸirketi ve büyük müÅŸterisi ile beraber Siemens  Danimarka’nın gemi ve kıyıdan uzak tesisler uzmanı A2Sea’yı aldı ve kendi gemisini yapmak istiyor. Bu yazının hazırlandığı sırada rakipleri Vestas’ın stratejisi hakkında bir bilgi öÄŸrenilememiÅŸtir.