Plovoucí elektrárna na japonský způsob

Japonsko hledá způsoby a místa kde a jak postavit elektrárny, které by neohrozilo zemětřesení ani vlny tsunami. U pobřeží některého z japonských ostrovů by tak v blízké budoucnosti mohla plout elektrárna s kombinovaným cyklem. Koncept takovéto elektrárny představily společnosti Sevan Marine a Siemens.

V březnu 2011 se zasáhlo východní Japonsko silné zemětřesení, následkem živelné pohromy došlo ke značné devastaci rozsáhlých pobřežních oblastí. Katastrofa způsobila zhroucení reaktorů ve fukušimské jaderné elektrárně a ve svém důsledku vedla k vypnutí všech japonských jaderných elektráren, které v té tobě pokrývaly přibližně třetinu spotřeby elektřiny v zemi.

V současnosti Japonsko chystá obnovení výroby elektrické energie z jaderných zdrojů, čímž by se, mimo jiné, snížily náklady na dovoz ropy a plynu. Nicméně vzhledem k odporu obyvatel je přesnější časový plán pro restartování reaktorů zatím nejasný.

Země ale rozhodně potřebuje více bezpečných a ekologických alternativ, jen tak může zajistit bezpečné dodávky elektrické energie v případě dalšího ničivého zemětřesení.

Plovoucí elektrárna

S ohledem na tuto skutečnost vznikl na podzim roku 2014 koncept plovoucí elektrárny, která by byla zakotvená u pobřeží Japonska. Pod tímto plánem je podepsána norská společnost Sevan Marine, která vyvíjí těžební mořské plošiny, potřebné know how dodala společnost Siemens. Navržená elektrárna by měla využívat zkapalněný zemní plyn (LNG) a měla by mít výkon 700 MW.

Návrh byl kladně přijat japonským ministerstvem půdy, infrastruktury, dopravy a turismu, mimo jiné kvůli tomu, že v hornatém a hustě obydleném Japonsku je jen velmi málo míst, které neohrožuje zemětřesení či tsunami a současně nejsou v sousedství aglomerací.

Oproti tomu na otevřeném moři s hloubkou větší než 50 metrů nemají tsunami ani zemětřesení destruktivní účinky. Vzdálenost elektrárny od pobřeží je v tomto případě podmíněna strmostí mořského dna, vzdáleností od obydlených oblastí a také lodními trasami.

Myšlenka plovoucí elektrárny na zemní plyn se objevila přibližně před deseti lety v Norsku jako výsledek snahy snížit emise CO2 pomocí komerčně nevyužívaného zemního plynu, který je produkován při provozu vrtných a těžařských plošin.

Právě tento „ztrátový“ plyn by měl sloužit jako palivo pro plovoucí elektrárnu. Elektřina vyrobená plovoucí elektrárnou má sloužit k zpětnému zásobování mořských plošin, výkon bude současně vyveden na pevninu.

Téměř 55% efektivita

Samotná elektrárna bude umístěna na lodním trupu válcovitého tvaru o průměru 106 metrů. Ten pak bude, kvůli stabilitě, ze tří stran ukotven k mořskému dnu. Právě design trupu je jedním z klíčových prvků celého konceptu.

Díky jeho tvaru se elektrárna bude pohybovat spolu s vlnami nahoru a dolů, kdyby se ale použil podlouhlý tvar typický pro lodě, elektrárna by rotovala kolem své podélné osy.

Několik palub elektrárny by se mělo tyčit až do výšky 50 metrů nad čárou ponoru. Vedle technologické části elektrárny, tedy především parních a spalovacích turbín, zařízení pro přenos elektrické energie na pevninu a zařízení pro změnu LNG do plynného skupenství, zde bude zázemí s ubikacemi pro posádku, kterou bude tvořit asi 20 osob.

Technologie vyvedení výkonu elektrárny s pomocí podmořského kabelu by měla být identická s tou, kterou Siemens používá u svých mořských větrných farem.

Zásobování LNG by měly zajišťovat buď tankery, nebo potrubí, v závislosti na poloze elektrárny. Do nádrží plovoucí elektrárny by se mělo vejít cca 200 000 m3 plynu – tyto zásoby při výkonu 700 MW vystačí na 30 dnů.

Elektrárna by měla mít dva výrobní bloky, každý z nich bude vybaven pěti osvědčenými spalovacími turbínami Siemens SGT 800. Teplo spalin ze spalovací turbíny se následně použije v kombinovaném cyklu k pohonu parních turbín.

Ve výsledku by tak elektrárna měla mít celkovou účinnost téměř 55 procent. Každá spalovací turbína by měla být řízena individuálně, tj. jednotlivé plynové turbíny bude možné podle potřeby vypínat a zapínat.