Hvordan flyter en havvindmølle? Og hvorfor velter den ikke i storm?

Det finnes to typer havvind: Bunnfast og flytende. Nesten all havvind som finnes i dag er bunnfast. Dette er møller som står på mindre enn 60 meters dyp og er solid forankret i havbunnen (se egen faktaboks).

Men på større dybder må det brukes flytende fundamenter. Flytende havvind er fortsatt en umoden teknologi. Det finnes om lag 55 MW flytende havvind i verden, mot 23.000 MW bunnfast, og alt er demonstrasjonsprosjekter.

Derfor er det heller ikke klart hvilke fundamenter som blir de mest vanlige i framtiden.

Forankring fra oljeindustrien

Per i dag er det tre vanlige måter å forankre en flytende havvindmølle på; alle tre basert på teknologi fra petroleumsindustrien:

Sparbøye-konseptet: Basert på teknologi fra olje- og gassindustrien. En sparbøye, en lang sylinder med ballast, holder turbinen rett i vannet. Denne stikker 78 meter ned under havoverflaten og er festet på bunnen med tre forankringspæler. Dette er konseptet bak Equinors Hywind-teknologi. I tillegg har Equinor utviklet en motion-kontroller, som justerer bladene etter vinden for å redusere bevegelser i vindturbinen og øke strømproduksjonen.

Halvt nedsenkbar (semi submersible): Aker Solutions har tatt opp kampen med Equinor innen flytende havvind. Aker baserer seg på teknologi med halvt nedsenkbare moduler, og en plattform med tre pontonger.

Strekkstag (tension leg): I stedet for en slakk line, går lina rett ned og holdes stramt. Konstruksjonen kan ikke bevege seg like mye som en sparbøye, og trenger et mer komplisert anker. Konseptet Sway, som var eid av blant andre Lyse og Statoil, besto av en turbin på et tårn (80 meter over og 105 meter under vann). Bunnen av tårnet skulle fylles med ballast og forankres til havbunnen med et ankerstag og et suge- eller gravitasjonsanker. Sway gikk konkurs i 2014.

Equinor knakk koden

– Fundamentering er utfordrende. Det er snakk om store krefter og store strekk i linene, samtidig som man skal holde kostnadene nede. Man har høstet mye erfaring fra forankring av oljeplattformer, men det må gjøres så mye billigere for havvind. Å lage god nok og billig nok forankring er en utfordring, sier Finn Gunnar Nielsen, professor ved UiB og direktør for Bergen Offshore Wind Centre (BOW).

Men store kjettinger er ikke nok til å holde 180 meter høye, bevegelige konstruksjoner på plass.

– Det som virkelig knakk koden for Hywind-konseptet, var at Equinor lagde et nytt kontrollsystem som gjør turbinen stabil. Uten å dempe svingningene hadde det ikke vært liv laga; møllen hadde vippet for mye, fått stor slitasje og ekstremt kort levetid. Men Hywind demo har stått stabilt i sterke stormer, sier Kristin Guldbrandsen Frøysa, energidirektør ved BOW.

Trenger dypt vann

Det er fordeler og ulemper ved de forskjellige. Equinors Hywind-konstruksjon er én enkelt søyle og dermed enkel å montere. Ulempen er at den trenger veldig dypt vann for å gjøre det.

– Møllene til Hywind Scotland skulle egentlig sammenstilles i Skottland, men på grunn av behov for dypt vann, infrastruktur og løftekapasitet var det enklere og billigere å gjøre det på Stord. En del andre verdensdeler har ikke de fantastiske fjordene uten bølger som vi har, så sammenstillingen er definitivt akilleshælen til Hywind, sier Nielsen.

Akers teknologi, Windfloat, kan derimot bygges i en vanlig dokk.

– Ulempen er at de er mer arbeidskrevende å bygge, med mange stag og søyler og mye sveisearbeid, sier Nielsen.

Tester forankring med tau

Forankringslinene er enten kraftig stålkjetting eller wire. Det eksperimenteres også med å bruke store fibertau til forankring. Ideol bruker nylontau til å forankre sin havvind-lekter (se faktaramme) som testes utenfor Frankrike.

– Tau er billigere, har lavere vekt og er dermed enklere å installere. Faktisk bruker man allerede fibertau i olje- og gassindustrien. Da snakker vi svære dimensjoner, sier Nielsen.

Han sier at det er utfordringer med at tauene strekker seg og endrer egenskaper over tid.

– Men det er mulig å tenke seg at man kan designe inn de egenskapene man ønsker, for eksempel ved å bruke kevlarmaterialer, sier Nielsen.

Hywind er verdensledende

80 prosent av all havvind ligger i Europa, det meste i Storbritannia og Tyskland. Så og si alt er bunnfast. Men Norge er godt posisjonert for en fremtid der også flytende havvind er lønnsomt.

– Ingen andre konsepter har vært i drift like mye som Hywind, så den er opplagt verdensledende. Men mange andre konsepter kommer, både franske og amerikanske, og det er usikkert hvem som vil vinne med tanke på kostnader og bli en masseproduksjonsløsning, sier Nielsen.

– Hvor lenge er det før flytende havvind blir lønnsomt?

– Equinor sier at flytende havvind blir kommersielt i 2030. Men det handler ikke om årstall, men om volum. Får man bygget opp en effektiviseringslinje og volum, så blir det lønnsomt. Faren ved å snakke om årstall, slik regjeringen gjør, er at man får en holdning om å vente til det blir kommersielt i stedet for å gjøre jobben. Så svaret kan være 2025. Men det kan også bli 2050, om man bare skal sitte og vente, sier Nielsen.

Likevel synes han Hywind-konseptet ser veldig lovende ut.

– At Equinor satser på samme konsept på Tampen betyr at de ikke ser noen stoppere ved en ytterligere oppskalering, sier Nielsen.

Bunnfast havvind