به گزارش تولیدگران کارافرین به نقل از روابط عمومي شركت مهندسي و ساخت تأسيسات دريايي ايران: الهام جلالیان| رساندن برق به تجهیزات و چاههای نفت و گاز در کف دریا، همیشه یکی از سختترین و پرخرجترین بخشهای کار در دریا بوده است.
تا امروز شرکتها مجبور بودند کیلومترها کابل ضخیم و سنگین از روی سکو تا کف آب بکشند.
اما بهتازگی پروژهای به نام RSP بعد از ۱۲ ماه آزمایش پیوسته در دریای خروشان شمال نشان داد که میتوان برخي از این کابلهای طولانی را حذف کرد و با کمک امواج سطح آب و یک باتری هوشمند در کف دریا، برق مورد نیاز تجهیزات را درست در همان نقطهای که نیاز است، تولید و مصرف کرد.
مشکل اصلی در دریا کجاست؟
تصور کنید یک چاه نفت یا گاز در بستر دریا، کیلومترها دورتر از سکوی اصلی قرار دارد. برای اینکه مهندسان بتوانند شیرهای این چاه را باز و بسته کنند یا وضعیت فشار و دمای آن را بسنجند، نیاز به برق و خط ارتباطی دارند.
در پروژههای متداول، این ارتباط از طریق زیرساختهای زیرآبی، از جمله کابلهای برق و مجموعههای آمبیلیکال، برقرار میشود. آمبیلیکال یک مجموعه چندمنظوره است که میتواند همزمان وظایفی مانند انتقال برق، سیگنالهای کنترلی، سیالات هیدرولیکی و مواد شیمیایی را بر عهده داشته باشد. این کابلکشیها چند مشکل اساسی دارند:
هزینه بالای زیرساخت: نصب و راهاندازی خطوط و تجهیزات زیرآبی به عملیات دریایی تخصصی و تجهیزات ویژه نیاز دارد.
پیچیدگی توسعه میدانهای دورافتاده: افزایش فاصله از تأسیسات سطحی، نیاز به زیرساختهای طولانیتر و پیچیدهتر را به همراه دارد.
نگهداری و تعمیرات دشوار: دسترسی به تجهیزات و زیرساختهای مستقر در بستر دریا بهمراتب دشوارتر از تجهیزات سطحی است و عملیات تعمیر میتواند به تجهیزات و شناورهای تخصصی نیاز داشته باشد.
ایده ساده اما نبوغآمیز پروژه RSP چیست؟!
طراحان این پروژه با خود گفتند: «وقتی خود دریا پر از انرژی موج است، چرا برق را در همانجا تولید نکنیم؟!»
این سامانه از سه بخش خیلی ساده تشکیل شده است:
۱٫ دستگاه موجگیر روی آب (Blue X): یک شناور زردرنگ ۲۰ متری روی سطح دریا که با حرکت بالا و پایین امواج تکان میخورد و از همین حرکت، برق پاک تولید میکند.
۲٫ باتری هوشمند در کف دریا (Halo): از آنجا که موج همیشه به یک اندازه نیست (گاهی آرام است و گاهی طوفانی)، این برق به یک باتری بزرگ در کف آب فرستاده میشود. این باتری برق را ذخیره کرده و به شکلی کاملاً نرم، ثابت و بدون قطعی در طول ۲۴ ساعت شبانهروز تحویل میدهد.
۳٫ تجهیزات مصرفکننده در کف آب: این برق مستقیماً به شیرهای کنترلی چاه (ساخت شرکتBaker Hughes ) وصل شد. همچنین یک ربات زیردریایی در کنار سامانه ذخیرهساز مستقر شد. این ربات از طریق یک ایستگاه اتصال نصبشده روی سامانه، در زیر آب شارژ میشد و امکان ماندگاری طولانیمدت آن در بستر دریا و برقراری ارتباط با سطح مورد آزمایش قرار گرفت. در طول آزمایش اولیه، این ربات موفق شد ۵۰ بار از سامانه ذخیرهساز شارژ شود.
[ امواج خروشان سطح آب ]
▼
┌───────────────────────┐
│ شناور موجگیر (Blue X) │ ◄── تولید برق از حرکت آب
└───────────┬───────────┘
│ (ارسال برق به عمق دریا)
▼
┌───────────────────────┐
│ باتری هوشمند (Halo) │ ◄── ذخیره و تثبیت برق در بستر دریا
└───────────┬───────────┘
├─────────────────────────┐
▼ ▼
┌───────────────────────┐ ┌───────────────────────┐
│ شیرها و کنترل چاه │ │ ایستگاه شارژ رباتها │
│ (Baker Hughes) │ │ (زیردریایی AUV) │
└───────────────────────┘ └───────────────────────┘
________________________________________
چرا شرکتهای بزرگی مثل Shell و Total Energies به این پروژه پیوستند؟!
این پروژه به دنبال ساخت نیروگاه برای شهرها نبود؛ هدف آن خودکفا کردن تجهیزات کف دریا بود. شرکتهای بزرگ دنیا به سه دلیل مهم از این طرح حمایت کردند:
صرفهجویی چشمگیر در هزینهها: حذف کابلهای طولانی، زمان و هزینه توسعه میدانهای دورافتاده را به شدت کم میکند.
خداحافظی با کشتیهای گرانقیمت بازرسی: رباتهای زیرآبی میتوانند همیشه در کف دریا بمانند، خودشان شارژ شوند و نیازی به حضور دائمی کشتیهای گرانقیمت روی آب نباشد.
تولید نفت و گاز با آلایندگی کمتر: به جای سوزاندن گازوییل روی سکوها برای تولید برق، از انرژی پاک و رایگان خود امواج دریا استفاده میشود.
نکته آموزنده برای ما:
پیام کلیدی: مهندسی دریا در دنیا در حال حرکت به سمت «استقلال تجهیزات کف دریا» است. دانستن این تحولات به ما نشان میدهد که آینده پروژههای فراساحلی تنها به سازههای فولادی غولپیکر یا کابلکشیهای بیپایان خلاصه نمیشود؛ بلکه هوشمندسازی، باتریهای زیرآبی و بهرهگیری از توان طبیعی دریا میتواند مسیرهای بسیار کمهزینهتر و مطمئنتری پیش پای ما بگذارد.
منابع:
Offshore Energy: گزارش اتمام موفق دوره آزمایشی ۱۲ ماهه پروژه RSP
Offshore Energy: گزارش پیوستن شل و توتالانرژیز به پروژه تأمین انرژی تجهیزات زیرسطحی
سایت رسمی شرکت Mocean Energy (سازنده شناور مبدل موج Blue X)
سایت رسمی شرکت Verlume (سازنده باتری زیرآبی Halo)
