Rozwój morskiej energetyki wiatrowej (MEW) stanowi jeden z podstawowych kierunków zmian związanych z transformacją energetyczną oraz dekarbonizacją, a co za tym idzie działań ukierunkowanych na zmniejszenie negatywnych oddziaływań gospodarki i społeczeństwa na środowisko. Trwający od przeszło trzydziestu lat proces budowy i eksploatacji farm wiatrowych na morzu przybiera na dynamice dlatego też wymaga odpowiedniego zaplecza, w szczególności dedykowanej floty statków.
Farmy wiatrowe na morzu angażują różne jednostki pływające na każdym etapie ich cyklu życia. W fazie przedinwestycyjnej (Predevelopment & Consenting), kiedy realizowane są pomiary geofizyczne i hydrograficzne, a także badania geotechniczne czy obserwacje środowiska flota składa się głównie ze statków badawczych (research/survey vessels), czy też wyspecjalizowanych jednostek do wykonywania odwiertów geotechnicznych (geotechnical drilling vessels). Flotę uzupełniają specjalistyczne pontony i barki, a także inne uniwersalne jednostki wykorzystywane do prowadzenia prac (np. kutry, holowniki, pontony).
Na etapie produkcji oraz zamówień (Production & Acquisition) flota morska wykorzystywana jest głównie do transportu surowców, podzespołów i komponentów turbin wiatrowych oraz morskich stacji energetycznych. Są to najczęściej statki uniwersalne, jednostki ro-ro czy też w przypadku większych gabarytów tzw. statki projekt cargo. Jednostki tego typu nie są dedykowane dla sektora, dlatego też mogą być pozyskiwane z tradycyjnego rynku transportowego.
Największe potrzeby oraz różnorodność zaangażowanych jednostek pływających występuje na etapie budowy farmy wiatrowej (Installation & Commisioning). Podstawę stanowią tutaj statki do instalacji elektrowni wiatrowych, gdzie szczególne miejsce zajmują jednostki instalacyjne typu Jack-Up. Wspierane są one innymi jednostkami wyposażonymi w urządzenia dźwigowe (m.in. crane vessels, HLV - Heavy Lift Vessels, CSV - Construction Suport Vessels). Tego typu statki pozwalają także na instalację morskich stacji energetycznych. W użyciu mogą być także statki do instalacji fundamentów (FIV - Foundation Installation Vessels) czy palowania (pilling vessels), pogłębiarki (dredger) oraz statki do układania narzutu kamiennego (stone dumping vessels). Farma wiatrowa na morzu wymaga połączenia kablowego z lądem, więc statki do transportu oraz układania kabli (CLV - Cable Laying Vessels) to kolejna ważna grupa jednostek pływających zaangażowanych w budowę. Proces ten jest jednocześnie wspierany przez statki badawcze i pomiarowe, które monitorują prace podwodne oraz obsługują nurków i pojazdy podwodne (np. ROV & dive suport vessels), a także przez jednostki zapewniające komunikację oraz obsługę pracowników budowy.
Etap eksploatacji i utrzymania (O&M - Operation & Maitenance) farmy wiatrowej wymaga głównie transferu pracowników prowadzących inspekcje do obszarów działania instalacji, co odbywać się może niewielkimi statkami typu CTV (Crew Transfer Vessels) lub większymi, realizującymi wielodniowe zadania serwisowe nazywane SOV (Service Operation Vessels) lub FSV (Field Support Vessels). Obiekty zlokalizowane w dużych odległościach od lądu wymagać mogą statków zdolnych utrzymywać załogę w dłuższych okresach czasu, mowa wtedy o statkach hotelowych (accomodation vessels/floatel vessels) lub tzw. W2W (Walk-to-Work vessels). Prace eksploatacyjne prowadzą również inne jednostki, jak statki AHTS (Anchor Handling Supply Vessels) czy MPSV (Multipurpose Supply Vessels). Ponadto, awarie turbin lub specyficzne prace utrzymaniowe mogą wymagać zaangażowania statków wyposażonych w odpowiednie dźwigi (np. Jack-Up). Operacje monitoringu dna oraz elementów podwodnych będą natomiast angażować statki badawcze.
Ostatni etap w cyklu życia farmy wiatrowej, obejmujący prace demontażowe (Decommisioning & Disposal) wymaga głównie statków wyposażonych w urządzenia dźwigowe (Jack-Up/HLV), jak również innych jednostek wspierających procesy transportu i logistyki (przewóz elementów oraz pracowników), a także realizujących monitoringi (statki badawcze).
Oczywiście specyficzne rozwiązania konstrukcyjne oraz organizacyjne będą angażować odmienną konfiguracje jednostek pływających, a także wymagać zaangażowania jeszcze innych rodzajów statków.
Szacuje się, iż w tej chwili około 350 statków jest zaangażowane w realizację zadań związanych z morską energetyką wiatrową, a kolejne 90 pozostaje w fazie budowy, przebudowy lub prac przygotowawczych. Koncentrując uwagę na statkach aktywnie działających w sektorze, największą liczbowo grupę stanowią statki do przewozu załóg typu CTV.
Aktualnie funkcjonująca flota CTV składa się z 73 jednostek pływających, a kolejne 16 jest w procesie przygotowania. Są to stosunkowo niewielkie jednostki, najczęściej katamarany, które w sprawny i szybki sposób dostarczają załogi do obiektów morskich farm wiatrowych na całodzienne inspekcje. Największymi operatorami statków CTV są CWind Ltd (13 jednostek), Dalby Offshore (7), Offshore Turbine Services (7), MPI Offshore (4), Tidal Transit Ltd (4), Fred. Olsen Windcarrier AS (3), Alnmaritec Ltd (3) czy EMS Maritime Offshore GmbH (3).
Druga z analizowanych grup obejmuje statki wykorzystywane do budowy farm wiatrowych (construction), co obejmuje statki wyposażone w dźwigi, statki do palowania czy barki i holowniki. Łącznie wykorzystywanych jest 71 tego rodzaju jednostek. Z uwagi na dużą różnorodność typów nie można tutaj wskazać głównych graczy rynkowych. Statki takie posiadają bowiem w swoich portfelach wszyscy liczący się oferenci (m.in. Boskalis, Jan De Nul, DEME, Fugro, Siem), którzy tworzą floty umożliwiające realizację kompleksowych usług montażowych na farmach.
Kolejną grupą jednostek pływających wykorzystywanych w sektorze MEW są jednostki pomocnicze, w praktyce wykorzystywane na wszystkich etapach cyklu życia farmy wiatrowej. Co istotne, tego typu statki nie są dedykowane jedynie wiatrownikom, bowiem najczęściej swoją służbę zaczynały w branży oil&gas. w tej chwili 52 jednostki wymieniane są na liście jako realizujące działania w ramach MEW. Warto zwrócić uwagę, iż statki tego typ (MPSV/AHTS/SSV) posiadają dużą autonomię (zdolność do realizacji wielodniowych rejsów), dlatego też ich działania są pokrewne do grupy SOV czy W2W. Wśród operatorów można tutaj wymienić Vroon B.V. (5), Siem Offshore Contractors Ltd (4), JD-Contractors A/S (4) oraz DeepOcean (4).
Ważnym zadaniem w budowie farmy wiatrowej jest układanie podwodnych kabli, do czego zaangażowanych jest dzisiaj 41 statków, z których najwięcej wykorzystuje Royal Boskalis Westminster NV (6), Global Marine Systems Ltd (4), Prysmian S.P.A. (4), ASSO Group (3), DeepOcean (3) oraz Jan De Nul Group (3). W fazie przygotowawczej jest kolejne sześć jednostek pływających, które będą budować połączenia energetyczne farm z lądem.
Jak wcześniej wskazano, najważniejszą grupą jednostek przy budowie morskich farm wiatrowych są statki typu Jack-Up, bowiem to one odpowiadają za ostateczny montaż elektrowni wiatrowej, a tym samym determinują sprawność realizacji projektu. Co istotne, statki te muszą charakteryzować się coraz większymi możliwościami, zarówno udźwigu, jak i zasięgu swoich urządzeń. W przypadku turbiny wiatrowej o mocy 15 MW gondola może ważyć do 800 ton, fundament około tysiąca ton, a wieża około 2 tys. ton. Co więcej, montaż gondoli oraz płatów wirnika musi się odbywać na wysokości ok. 150 metrów nad powierzchnią morza. W związku z tym w tej chwili zamawiane statki posiadają urządzenia dźwigowe umożliwiające podnoszenie 2600-3000 ton, co daje możliwość kompleksowej obsługi elektrowni wiatrowej o mocy wynoszącej ok. 20 MW. w tej chwili na rynku jest dostępnych 37 jednostek tego typu, a drugie tyle pozostaje w fazie przygotowania. Wśród armatorów dysponujących największą liczbą jednostek wskazać można Cadeler, który w tej chwili operuje pięcioma statkami, a kolejne pięć jest w trakcie budowy. Pięcioma jednostkami operuje także DEME Offshore, a czterema Fred. Olsen Windcarriers AS. Warto również zwrócić uwagę na Jiangsu Longyuan Zhenhua Marine Engineering Co., Ltd (3 statki). Po dwie jednostki mają w poftfelu Eunsung O&C Co., Ltd., Jan De Nul Group, MPI Offshore oraz Zhongtian Technologies Co. Ltd.
Liczebną grupę stanowią również statki badawcze i pomiarowe wykorzystywane głównie w fazie przygotowania inwestycji, ale także w monitoringach na kolejnych etapach życia farmy. W tym wypadku są to jednak jednostki uniwersalne angażowane do wielu projektów morskich związanych z budową infrastruktury podwodnej (m.in. oil&gas, rurociągi, kable podwodne). Z tego względu ich zaangażowanie w prace nad projektami MEW ma charakter projektowy. Obejmując jednostki służące do prowadzenia pomiarów i poborów próbek, a także obsługi pojazdów podwodnych czy nurków, grupa ta liczy 35 statków. W praktyce jednak potencjał występujący na rynku jest znacznie większy, choć jak wskazano morska energetyka wiatrowa musi konkurować z innymi branżami. Największym potencjałem na rynku dysponuje w tej chwili holenderskie Fugro, które operuje trzynastoma statkami zakwalifikowanymi jako badawcze. Warto nadmienić, iż coraz częściej pomiary wykonywane są autonomicznymi jednostkami bezzałogowymi, co znacząco zwiększa wydajność prac przy obniżeniu ich kosztów.
Jednostki typu SOV są kolejnym rodzajem statków, które stanowią trzon floty dla sektora MEW, szczególnie w fazie O&M. Umożliwiają one bowiem prowadzenie prac eksploatacyjnych i serwisowych na obszarach farm bez konieczności powrotu pracowników na noc (jak CTV). Z tego względu wykorzystywane są głównie w lokalizacjach znacznie oddalonych od brzegu. Do grupy tej można zaliczyć 30 jednostek będących w operacjach. Kolejne 28 znajduje się w przygotowaniu. Wśród najważniejszych operatorów można wskazać Esvagt A/S (9 statków) oraz Acta Marine BV (3) i Windsea Offshore GMbH (3).
Ostatnią opisywaną grupą są statki typu W2W. Samo rozwiązanie Walk-to-Work to integracja statku, pontonu, obiektu offshore i bazy wsparcia na lądzie. Statek może przybierać różne formy, od prostego promu dla załogi po duży, zintegrowany statek wielofunkcyjny z lądowiskiem dla helikopterów, zakwaterowaniem, inspekcją podwodną, urządzeniami do produkcji i dźwigami. Jest więc blisko spokrewniony ze statkami typu SOV, MPSV, SSV, AHTS czy choćby dużymi statkami badawczymi, a jego wyspecyfikowanie bazuje na praktyce stosowanej przez poszczególnych operatorów. W tym wypadku flota obejmuje 14 statków.
Patrząc na plany rozwojowe sektora w najbliższych dwóch latach nie przewiduje się problemów z dostępnością statków (głównie jack-up oraz heavylift), choć sytuacja może się zmienić w Europie po 2027 roku. O ile bowiem Chiny bazując na lokalnym przemyśle okrętowym poradzą sobie z instalowaniem coraz większych turbin za pośrednictwem modyfikowanych i nowych statków, o tyle przekroczenie w Europie poziomu 10 GW instalacji rocznie może uwidocznić wąskie gardła w łańcuchu dostaw. Warto dodać, iż chińskie stocznie zebrały większość zamówień złożonych w ciągu ostatnich trzech lat przez dużych europejskich operatorów statków, jak Cadeler, Jan De Nul, Seaway 7, Van Oord czy Havfram. Wskazuje się, iż nowe inwestycje w statki instalacyjne dla europejskiego MEW muszą być zamówione najpóźniej w 2027 roku, tak aby zdążyć z ich uruchomieniem przed końcem obecnej dekady. Oczywiście jako wyzwanie ze strony floty traktuje się również budowę energetyki morskiej wiatrowej w Stanach Zjednoczonych, czy innych gwałtownie rosnących rynkach MEW na świecie (m.in. Australia, Japonia).
dr hab. Maciej Matczak, prof. UMG
Fot. główna: Depositphotos
