Prototyper

 

Equinor har jobbet i flere år med mulige kombinasjoner av offshore vindkraft og oppdrett. Jeg tror det vil være en veldig god kombinasjon, og er igrunn overrasket over at det enda ikke har dukket opp som annet enn konsepter og tegninger. Vet det har blitt vurdert i flere av de større norske havmerd-konseptene, men er usikker på hvorfor det ikke har blitt realisert. 

Savner fagmiljøer som Equinor i slike debatter, da det er overvekt av folk i kategorien "synsere".

Når en leser kommentarene har de fleste liten tro på flytende havvind, men det mangler saklige argumenter som underbygger den negative holdningen.

Innvendingene er generelle ved at en mener det er kostbart og vanskelig, men hvorfor er det kostbart og vanskelig, det er det fagmiljøer som kan gi svar på.

Dersom Equinor faktisk har jobbet i flere år med kombinasjonen vindturbiner på havmerder, hadde det vært interessant om TU kunne finne ut mer om dette og lage en artikkel med faglige argumenter for/mot.

Ikke minst økonomien i et slikt samarbeid ville det vert verdifullt å få en faglig vurdering av.

Dersom en lykkes er det snakk om mange arbeidsplasser i en eksportindustri, og det er noe TU sine lesere er opptatt av. 

Hvordan vet du at ingen fra Equinor deltar i debattene? Husk også at Equinor leier inn personell fra et bredt område i havvindprosjektene og at en vesentlig andel av utviklingen gjøres av disse.

Flytende havvind ER kostbart og vanskelig. Det er en god mengde vitenskapelige artikler som dokumenterer dette. Det er derimot ikke så mange som er gode på å kombinere dette med økonomiske modeller, da de gjerne blir utført uten teknisk bakgrunn. Det er uheldig. Men du kan få en kjappversjon på hvorfor flytende havvind er kostbart og vanskelig.

1. det er teknisk sett noe av det aller mest komplekse som er og blir regnet på i ingeniørverden. Fra høyhus og broer har man erfaring fra struktur- og aerodynamikk. Men i tillegg har vi her Hydro som må med, noe som ofte omtalles som fullkoblede dynamiske modeller. For å kunne fange effekter under drift trenger man i tillegg en servo-modell slik at pitch og motorstyring fungerer, og man trenger kompleks turbulenshåndtering for å håndtere vakeeffekter mellom rotorbladene og for skyggeffekter av tårnet - og alle de andre turbinene i parken. Dette er ekstremt tidkrevende og tunge analyser, og til alt overmål, må hele sulamitten itereres på for å gjøre designet bedre.

2. CAPEX er høy, og det samme er risikoen for teknisk svik og feil gjennom levetiden, spesielt relatert til utmatning, da beregningsverktøyene ikke er kommet til et godt nivå på hvordan man håndterer byggetoleranser og varierende stivhet i forankringssystemet. Dette resulterer i at avkastningskravet må være høyt, for å kunne økonomisk forsvare investeringen, dette igjen gir en veldig høy LCOE, eller kostnad for produsert energi.

3. OPEX er høy, men denne er greit på tur ned som følger av stort marked og bedre fartøy. Denne er relativt lik som for bunnfast, MEN, forankringssystemer er dyre å vedlikeholde. Dette gjør at en flytende konstruksjon uavhengig av design, vil ha høyere OPEX enn bunnfast.

4. Laster; En vindturbin er ikke noe som kan klistres på en annen konstruksjon da den tar opp enorme laster som må overføres til fundamentet. Den er også blytung. Det er lite å gjøre med det, hvis du skal ha produsere strøm så må man ta opp stor horisontallast. fFor store turbiner er dette i størrelsen 100 tonn, statisk, i en 100 meter høy mast. Dette stiller store krav til fundamentering og innfesting. Setter man dette på et oppdretsanlegg så vil egenvekten på 500 tonn+ og momentet ved innfesting både knekke og senke farkosten. For å montere en turbin på en konstruksjon er det derfor nødvendig med et omfattende system for oppdrift og stabilisering. størrelsen på dette er såpass stort at det ikke er noe du "hekter på et annet". Det er et fartøy i seg selv med flere tusen tonn stål. Som Pål påpeker er det ikke nødvendigvis stor forskjell på feks. Ideol sin flyter og et oppdrettsanlegg, men disse turbinene skal stå offshore, i bølger som langt overstiger det vi håndterer for konvensjonelle oppdrettsanlegg.

5. Sensitiviteter, LCOE påvirkes i praksis mest av CAPEX, og CAPEX drives av noen få hovedkomponenter - turbin og fundament (+forankring). Landbasert vindkraft boltes rett i fjell på en betongbrakett. Dette er svært effektivt. Bunnfaste turbiner i grunt vann, dunkes ned med en stålpel, også svært effektivt da massen av fundamentet er i samme størrelsesorden som turbinen. Bunnfast i dypt vann er litt dyrere, da det gjerne er behov for en jacketstruktur. Det innebærer ikke så mye mer masse, men dyrere installasjon og vesentlig høyere produksjonskostnad per masse. Flytende trenger både oppdrift, vanntetthet, stabilitet og robusthet mot kollisjon, i tillegg til et forankringssystem. Flyteren alene vil kreve mer ren masse for å opprettholde integritet enn samtlige bunnfasteløsninger, uavhengig av konsept. Dimmensjonene gjør også dette til relativt dyre konstruksjoner. i tillegg kommer forankringen. Dette gjør at uansett hvordan man vriri og optimaliserer så vil en flytende turbin komme dårligere ut, siden den må oppfylle flere krav. Samtidig så må et forankringssystem på plass for å holde turbinen stasjonær og trygg slik at transmisjonssystemet mellom tubinene ikke rister i filler. Forankring er DYRT, og for å hindre store kostnader her, vil man redusere størrelser på kjetting og wire så mye som mulig. Samtidig så krever transimisjonssystemet at turbinen ikke flytter for mye på seg, så elektroingeniørene vil ha et stivt og solid forankringssystem - motstridene ønsker der altså. Samtidig vil et stort fundament være vanskelig å holde i ro - å kreve et større forankringssystem. Hvis man henger på ekstra ting på fundamentet, oppdrettsnett, bølgekraft eller hva det måtte være vil dette gi behov for en større bærestruktur, som tar opp større laster, som vil kreve et større forankringssystem for å holde i ro. Dette gir en ond sirkel av kostnader og er årsaken til at alle seriøse aktører søker å redusere vekt, og eller finne alternative og rimeligere konsepter for stabilisering.

Summasummarum, så har er dette komplisert og vanskelig, og det er ikke lønnsomt å kombinere med andre teknologier pt. da alle komplikasjoner medfører en større bærestruktur som igjen gir vesentlige økninger i forankringskostander.

 

Det stemmer, skatteletten på elbil er ekstremt dyr, men også planlagt avsluttet ila. noen år. Som du også påpeker er debatten på dette området et vepsebol med skyttergraver. At jeg ikke har involvert meg er en enkel vurdering på potensial for reell påvirkning.

Det er synd. For her angriper du et av tiltakene som er i gang, men du unnlater å engasjere deg i den enorme pengebruken bil-politikken står for.

 

Jeg ser du forsøker å bagatellisere tallene for bil ved å si i løpet av noen år. Det er vel helt motsatt. Mens vindmøllene er en engangsutgift er bil-subsidiene er langvarig seanse. I fjor alene stod det for 25 milliarder: https://e24.no/teknologi/i/5V7y2m/elbil-har-bidratt-til-avgiftstap-paa-25-milliarder-kroner-til-staten

I år blir tallene antagelig verre, og det er vel liten grunn til å tro de nærmeste årene vil gi noe annet bilde. Penger rett ut av landet med tvilsom klima-effekt. Når du da angriper et av de få tiltakene vi har på bordet som virkelig monner, og har potensial til å skape nye arbeidsplasser, ja da blir jeg svært overrasket. Hva er det egentlig du håper å oppnå?

Jeg er enig med deg i at vi trenger ny og bærekraftig industri.

Flott, da er vi fundamentalt enige. Du har også mange interessante tanker her rundt muligheter. Som du selv påpeker er det risikofylt, vi vet rett og slett ikke hva som vil lykkes. Derimot er vi i en unik situasjon. Takket være oljenæringen har vi råd til å satse på mange hester samtidig, og det offentlige har gjort mye risikovillig kapital tilgjengelig. Prøv å få til noe selv, så skal jeg også støtte ditt forsøk når det kommer på trykk i TU.no.

Vel, det føles lettere å påvirke pengebruk før det blir vedtatt politisk enn etter. Det er ikke bagatelisering å si at dette skal opphøre om noen år. Skatteletten gjelder bare til 2021, slik det er nå. - og når bompengefinansiering faller bort så blir dette en enkel politisk hestehandel neste høst ved revidering av statsbudsjettet. Det tar bare litt tid før det setter seg at for å bygge infrastruktur så må pengene komme fra et sted. Undrer forøvrig på om du har bommet litt på tallene dine, 25 mrd er ikke for 2018, men fra 2005 og fram til 2017, altså over en 12 års periode, men for all del - ja det utgjør fortsatt omtrent 20 000 NOK/tonn CO2, hvis man ser på det isolert (det er vel klare argumenter for bedre almennhelse i bynære strøk, men nox or partikkeldebatten bør vi i allefall la ligger her!).

Skatteletten i 2017 var forøvrig på omtrent 6 mrd, hvorav ca 4 var direkte relatert til kjøp og erverv av elbiler - altså et engangbeløp ( https://www.faktisk.no/faktasjekker/xlZ/norge-sponser-elbileiere-med-40-milliarder-i-aret ). Slik jeg forstår det er forøvrig de vanligste subsidieordningene for vindkraft basert på levert energi, dvs. en forpliktelse til å betale mer for strømmen over en lang periode, feks 10-20 år - også kjent som subsidiering av prisen. Dette sikrer i det minste at støtten kommer bare til de som faktisk leverer energi til nettet, men innebærer også en forpliktelse over 10-år uanvhengig hvilken retning eller utvikling vi ser på teknologiene.

Ja, oljå har gitt oss mulighet til å spille på mange hester, men alt jeg har sett og arbeidet med på havvind tilsier at dette er som å kjøpe lodd hos norsk tipping. Det hadde vært fantastisk å vinne, men forventningsverdien er negativ så det smeller. Du kan kjøpe alle loddene og du vil fortsatt tape penger.

Jobber forøvrig på flere fronter selv allerede - om ting går som planlagt (dvs. aldri) kommer det blant annet noen spennende saker i november! Send meg gjerne en pm hvis du vil høre mer, hadde vært gøy med mer syretestet på argumentasjon før lansering.

 

Eksempel 1. Hywind Tampen. 5 MRD (minst) for å produsere i 300 000 - 350 000 (@ best) MWh/år. Dette relativt optimistiske regnestykket gir en effektiv produksjonspris nord for 1.2 NOK/kWh, gitt at alt går på skinner og man klarer nær perfekt oppetid - midt i Nordsjøen. Selv under de beste og mest optimistiske forutsetninger gir dette en kostnad for å redusere CO2-utslipp i størrelsen 1500 NOK/tonn (ca. 10 ganger dagens kvotepris, og det markedet per definisjon er villig til å investere i CO2 reduksjon)

Med andre ord mer enn ti ganger billigere CO2-reduksjon enn avgiftslettelsene til elbiler. Hvorfor ser jeg deg ikke bringe argumentene dine i de utallige trådene om elbiler på tu.no? Det får meg til å undre, bryr du deg egentlig om klima-utslipp?

 

Det er opplagt at flytende vindmøller ikke står på egne ben i dag, men det er en av håpene vi har til å skape ny bærekraftig industri i Norge. Hvis du har forslag til noe som er mer lovende, så er dette mulighetenes tid. Flytende vindmøller vil ikke bli stort nok til å erstatte oljebransjen selv om det lykkes med å bli lønnsomt. Hva ville du satset på?

Det stemmer, skatteletten på elbil er ekstremt dyr, men også planlagt avsluttet ila. noen år. Som du også påpeker er debatten på dette området et vepsebol med skyttergraver. At jeg ikke har involvert meg er en enkel vurdering på potensial for reell påvirkning.

Jeg er enig med deg i at vi trenger ny og bærekraftig industri. Oljå står for omtrent 50% av verdiskapningen vår. Dette vil reduseres med tiden fremover. Det vil ikke velferdskostnadene våre.

Norge er prisgitt unike naturressurser, på flere fronter. Sett bort fra sokkelen har vi allerede et ekstremt volum og potensial for ren og rimelig kraft, enten det er vann, vind eller sol. Vannkraften er uten sidestykke den rimeligste og den med minst klimaavtrykk – og en av de største potensialene for videre utbygging hvis vi får et økende kraftbehov fremover.

Personlig mener jeg at vi bør øke vår kraftproduksjon så mye som overhode mulig såfremt dette har mindre klimapåvirkning enn andre metoder i andre land. Parallelt med dette bør vi utvikle mer kraftkrevende industri med fokus på varer og ressurser som ikke skal transporteres verden rund. Norge opererer nå i stor grad som en råvareprodusent. Dette er ikke optimalt, spesielt ikke med tanke på våre nest største industrier som er marin matproduksjon, bygg og anlegg.

Ulempen vår er høyde personalkostnader. Dette krever høy grad av automatisering og energi for å bli konkurransedyktig. Eksempel på interessante markeder som er større og mer interessante enn havvind er broer andre større havgående fartøy. Volumproduksjonen av disse gjøres nå i stor grad i Asia, med relativt skitten kraftmix, før de skippes og taues halve jorden rundt. Dette kan redusere utslippene med 20-40% alene, og er potensielt gratis – hadde vi bare hatt kapasitet og infrastruktur til å håndtere prosjektene. Slik planlegging og innkjøp gjennomføres kommer prosjektene på relativt kort varsel, og det er urealistisk å bygge opp en hel produksjonsinfrastruktur i tidsrommet fra tildeling til oppstart. Dette er en industri som er etablert, med et betydelig marked, som vi per nå kjøper primært fra utlandet.

Men, det er viktig å satse på flere nivå. Jeg personlig står for, er å styrke kapasitet og kompetanse på leverandørnæringen i etablerte markeder, som vi nå har enorm handelslekkasje mot og som vi har klare komparative fortrinn til å lykkes med. Dette er relativt lav risiko og det er enkelt å beregne potensial og hva som må til. Reduksjon av global transport og forflytting av masser er slik jeg ser det, en av de enkleste måten å redusere en betydelig andel av de globale utslippene, samtidig som vi kan styrke Norsk industri og verdiskapning.

For å sikte på et større potensial bør man også investere mer på målrettet forskning og utvikling for utslippsreduksjon. Et spesielt interessant område er alternativer til sement i betong, som alene står for over 5% av de globale årlige utslippene. Vi er verdensledende (delvis var) på betong, og har sterke forskningsmiljøer. Et nasjonalt initiativ til utvikling av alternative materialer kunne vært ekstremt lukrativt, og bra for planeten. Merk, dette er høyrisiko og vil trolig ikke ha avkastning før på lang sikt – og forutsetter fornuftig styring og prioritering. – så, egentlig ikke egnet for en politisk agenda: P

Hei Pål, jeg blir dessverre ganske provosert når jeg leser innlegget ditt. Årsaken til at jeg skriver dessverre er at jeg tror vi har samme motivasjon, men det er ikke slik at alt som kles opp i grønt er klimavennlig og bærekraftig. Den siste tidens økende interesse for havvind, både i klimaperspektiv og økonomisk, er i stor grad basert på et urealistisk grunnlag og forutsetninger som bokstavelig talt ikke holder vann.

Eksempel 1. Hywind Tampen. 5 MRD (minst) for å produsere i 300 000 - 350 000 (@ best) MWh/år. Dette relativt optimistiske regnestykket gir en effektiv produksjonspris nord for 1.2 NOK/kWh, gitt at alt går på skinner og man klarer nær perfekt oppetid - midt i Nordsjøen. Selv under de beste og mest optimistiske forutsetninger gir dette en kostnad for å redusere CO2-utslipp i størrelsen 1500 NOK/tonn (ca. 10 ganger dagens kvotepris, og det markedet per definisjon er villig til å investere i CO2 reduksjon), og dette er når kraftproduksjonen kan erstatte den mest skitne kraftproduksjonen i Skandinavia. Norge og verden forøvrig hadde vært mer tjent med å bruke disse milliardene hvor man kan redusere utslipp i langt større omfang for samme prisen.

Eksempel 2: Rapporten fra Menon, benytter et urealistisk lavt avkastningskrav på 7%, uten høyde for praktisk- og teknologisk risiko, og legger seg dermed godt under det man ser for bunnfaste parker - som er vesentlig enklere å prosjektere og simulere. At leverandørindustrien i Norge synes dette høres fornuftig ut, som det påpekes i rapporten er vell og bra, men det gjør det ikke for en storskala investor. For kommersielle bunnfaste utbygginger (som er enklere) ligger avkastningskravet normalt mellom 10 og 13%. Dette gjør effektivt at kostnadene for den produserte energien vil være over 50% høyere, da avkastningen på den investerte kapitalen nødvendigvis må speile den reelle risikoen i prosjektet. En forventet levetid på turbinen på 25 år er også høyst tvilsomt og det vil være behov for større utskiftninger i løpet av levetiden, spesielt på forankringssystemet. Dette er ikke med i analysen og gir enorm økning av kostnaden for den produserte energien.

I tillegg er det regnet med læringsrater, en ren teoretisk framskriving av kostnadsreduksjon, men denne er ikke realitetssjekket. Dessverre begrenses potensialet til kostnadsreduksjon av fysiske begrensninger og ikke på mangel av erfaring og skalering. For flytende vind er dette tungt knyttet til kostnader av fundament og forankring da turbin og tårn er relativt likt (standard offshore turbiner). Fundamentet må flyte, være vanntett og i tillegg forankres. Så lenge man bruker konvensjonelle materialer som stål og betong, vil dette innebære mer material enn det som er nødvendig i fundamentet for en bunnfast turbin. Resultatet innebærer at selv om installasjon og sammenstilling var gratis så er det fortsatt dyrere enn bunnfast. Mao. det vil aldri kunne konkurrere, og produsert kraftpris vil alltid ligge over det vi har fra vannkraft og sol. - dvs. flytende vindkraft egner seg bare i svært begrensede områder hvor man ikke har tilgang på "noen" annen fornybar kraft. Markedsutsiktene er dermed svært overdrevet. Det gjelder også estimatene for hvor mye norsk leverandørindustri kan tenkes å bidra i prosjektene, hvor det blant annet i et optimistisk scenario benyttes 90% - selv om det i et avsnitt tidligere påpekes at det er urealistisk at Norge vil kunne ta del i turbinproduksjonen som står for 20-30%.

Tilsammen gjør dette at potensialet som skisseres i rapporten til et gedigent luftslott hvor teknologisk risiko er neglisjert, det globale markedet er overvurdert og det samme gjelder for det nasjonale bidraget.

Eksempel 3: Det har vært en utvilsom positiv bølge for flytende havvind den siste tiden. Vi har den første og største demoparken, elektrifisering av oljeplattformer. Historiens største Enova-tilskudd. - Vi er gode på å føle oss gode, men dessverre er vi også for vane å være ganske så naive her på berget. Jeg tillater meg derfor å stille spørsmålet: Hvilket konkurransefortrinn og hvilket hjemmemarked? Norge har kraftbalanse, og et betydelig potensial til å bygge ut både landbasert vind og vannkraft. Begge renere og rimeligere enn flytende havvind, både nå, og på sikt. På konkurransesiden har vi, nasjonalt sett, vært med å prosjektere et par demoparker, og levert noen få bunnfaste substasjoner. Det har ikke vært så mye publisitet på det, men både Spania og USA har flere demoer og energiselskaper som tester ut langt flere konsepter en vårt ene. De har også sett noe som Norge knapt har åpnet øynene for, at de store potensialene ligger i såkalt mellomdypt vann - for dypt for bunnfast, men grunnere enn feks. dypgangen til en sparbøye som Hywind, da overføringssystemet til strømnettet er en vesentlig del av investeringskostnaden og større dypgang betyr normalt lengre fra land.

Men, Norge har 2 fordeler, enorme ressurser og prosjekteringsmiljøer som er ledende. Dessverre er sistnevnte lite skalerbar og eksporterbar, og de eneste som tjener på en storstilt satsning på havvind er nevnte miljøer. Resten av Norge og verden forøvrig er mer tjent med at pengene benyttes på områder som har større påvirkning og potensial, både innen miljø og økonomisk gevinst.

"Kjapt" oppsummert, Vi sitter ikke på gjerdet å venter, men har akseptert at flytende havvind ikke er en god klimaløsningen og ikke et relevant industrieventyr Norge bør subsidiere med 10-talls milliarder kroner da disse ressursene bør brukes på andre ting med større nytte. Flytende havvind er og vil forbli en dyr måte å produsere fornybar energi på, og bør aldri bygges ut i større skala for å supplere fastlands Norge. Det eneste som er realistisk å eksportere er prosjekteringsarbeid og eller vedlikeholds fartøy (hvor markedet er større), men dette begrenser seg beklageligvis til <5% av det skisserte estimatet - og er ikke avhengig av at vi selv bygger ut storskala havvind i Norge, et land med verdens billigste og reneste kraft.

Teknisk levetid på turbinene er 20 år. Med 10% så er du godt over 2 kroner i produksjonskostnad. Det er vell også å betrakte som en optimistisk tilnærming for rentefoten, i spesielt for de første parkene som flyter.

Ved å legge tallene inn i regneark får jeg en produksjonspris på kr 1,30/kWh, og da bruker jeg 10 øre/kWh til drift og vedlikehold(kanskje lite).

Utnyttelsesgraden er 40%.

Rett nok skaper slike utbygginger arbeidsplasser og går alt etter planen vil pilotanlegget gå med overskudd, men denne industrien er ikke liv laget uten mer enn halvering av produksjonsprisen, og da må det bygges "Multi-use" plattformer.

Skulle ønske Statoil eller andre med nok kapital testet modeller av denne type løsninger.