Energiainfra ja uudet energiateknologiat (Innovaatiot ja uudet energiateknologiat)
Energiatuotanto ja -jakelu
ABB testasi merenalaista taajuusmuuttajaa onnistuneesti Vaasassa
Testissä simuloitiin ankaraa vesiympäristöä merenalaiselle taajuusmuuttajalle. Testin myötä visio täysin sähkökäyttöisestä, merenalaisesta prosessilaitoksesta on askelen lähempänä todellisuutta.
ENSIMMÄISTÄ MERENALAISEN taajuusmuuttajan täysimittaista prototyyppiä on testattu onnistuneesti satamassa Vaasassa. Testi oli viimeisin vuonna 2013 aloitetussa teollisessa yhteisprojektissa, jossa ovat mukana Statoil, Total, Chevron ja ABB. Yhteisprojektin tavoitteena on kehittää sähkön siirto-, jakelu- ja muuntajajärjestelmiä syöttämään merenalaisia pumppuja ja kaasukompressoreja, joita käytetään jopa 3 000 metrin syvyydessä ja pitkien etäisyyksien päässä rannikosta. Tuotanto tehostuu, kun suuri tehontarve virtauksen ja virran paineen kasvattamiseksi tyydytetään lähempänä esiintymää.
Merenalaisia pumppaus- ja kompressorijärjestelmiä varten suunniteltua meren pohjaan asennettavaa taajuusmuuttajaa käytettiin kolmen viikon ajan marraskuussa 2017 back-to-back -kytkennässä meriveden alla suoritetuissa kuormituskokeissa.
"Vesitesti onnistui hyvin ja siinä saavutettiin kaikki asetetut tavoitteet", sanoo ABB:n Chief Technology Officer Bazmi Husain. "Olemme osoittaneet järjestelmän toimivan hyvin ja luotettavasti monenlaisissa erittäin kuormittavissa olosuhteissa. Tämä saavutus korostaa kykyämme rikkoa teknologian rajoja."
Meritaajuusmuuttajassa on painekompensoitu rakenne, missä kaikki sen sähköosat ovat jäähdytettyjä öljyyn upotettuina. Vesitesti todisti, että elektroniset ja sähköosat täyttävät termistä suorituskykyä koskevat vaatimukset. Ennen kuormituskokeita pääkäytön alijärjestelmille ja osille tehtiin painekoe 300 baarin paineella Statoilin tutkimus- ja kehitysyksikössä Trondheimissa. Painekoe osoitti, että taajuusmuuttaja kestää paineistettua ympäristöä.
"Kyseessä on merkittävä virstanpylväs. Teknologia voidaan siirtää laboratoriosta kentälle käytännön sovelluksiin prototyyppien ja lukuisten demonstraatioiden kautta", Bazmi Husain sanoo.
Sähkönjakelun vieminen meren pohjaan ja jopa 100 MW:n sähkötehon siirtäminen satojen kilometrien päästä rannikolta, vapauttaa rajallista tilaa lautoista ja muista pinnan yläpuolisista rakenteista. Kustannuksia alentaa se, että yksi rannikolta suoraan tuleva kaapeli voidaan paikallisesti jakaa useille merenalaisille kuormille. Lisäksi käyttökustannukset alenevat huomattavasti, energiankulutus ja CO²-päästöt pienenevät ja meren saastuminen vähenee. Myös käytöstä poistaminen on helpompaa.
Tällaisessa ääriympäristössä käytettävän erittäin monimutkaisen järjestelmän on oltava luotettava ja suunniteltu pitkäikäiseksi niin, että seisokkeja huoltoa tai korjauksia varten tarvitaan hyvin vähän tai ei lainkaan.
Testi koetteli perinteisen tuotekehityksen rajoja tavoitteena erityisesti paras mahdollinen luotettavuus. Sen lisäksi, että vedenalaisen prosessilaitoksen on oltava kustannuksiltaan kilpailukykyinen, rakenteen on oltava kompakti ja kevyt logistiikan helpottamiseksi.
Testin onnistuttua ryhmä valmistelee nyt matalassa vedessä tehtävää 3 000 tunnin testiä merisähköjärjestelmälle. Testattavassa järjestelmässä on kaksi rinnakkaista taajuusmuuttajaa sekä merenalainen kojeisto ja ohjaimia. Testi on tarkoitus aloittaa loppuvuodesta 2018. Odotettavissa on, että ensimmäiset uudet merenalaiset sähköjärjestelmät asennetaan merellä oleviin öljy- ja kaasutuotantolaitoksiin vuodesta 2020 alkaen.
Lisätietoja: www.abb.fi
