מתקנים וספינות תעשייתיות צפות
בעולם המשתנה במהירות, שבו פוליטיקה ושינויי אקלים, כמו גם דלדול חומרי הגלם, עלולים להפריע להשקעה במפעלים מבוססי קרקע קבועים, הרעיון של מפעלים צפים גמישים הופך לאטרקטיבי יותר ויותר.
מפעלים צפים (ספינות מפעל) ניתן להגדיר ככלי שעליו מתרחש תהליך ייצור כלשהו, בניגוד לכלים המשמשים אך ורק להובלת סחורות.
ספינה תאגידית
אולי נראה שבסיסים צפים שימושיים רק בתנאים מיוחדים - אקזוטיים. זה לא נכון. פני המים הם אתר בנייה אידיאלי בו ניתן לבנות כל מתקן תעשייתי תוך חודשים ספורים, לא שנים.
חלוץ במספר מתקנים תעשייתיים גדולים שנבנו בצורה של בלוקים גדולים של סינתזת מים היה תחנת כוח הגאות והשפל Kislogubskaya, הוזמן בשנת 1968 (עיצוב LB Bernstein).
אז הוקם ליד מורמנסק גוש במשקל 5,000 טון בבור מיוחד, ולאחר מכן, שלם עם ציוד, הוא נמסר דרך הים לאתר ההתקנה 90 מיילים משם והוצף.
מבצע זה יכול היה להיעלם מעיניהם אלמלא הופעלה שנה קודם לכן בצרפת תחנת גאות ושפל, שנבנתה בשיטות קונבנציונליות, בבור מופרד מהים בסכר רב עוצמה. מחירו היה גבוה פי שלושה מעלות בניית מתקנים דומים, מה שהעמיד מיד בספק את השימוש באנרגיית גאות ושפל.
ובברית המועצות, מבנה דומה מופעל במחיר נמוך יותר. חווית הבנייה הפכה מיד למרכז העניינים, החלו לחקות אותו.
Kislogubskaya TPP
ליפן יש את הניסיון העשיר ביותר ביצירת מפעלים צפים כיום, החברות שלה השיקו עשרות חפצים.
ביניהם תחנות כוח צפות, מפעלים פטרוכימיים, בתי זיקוק לנפט ולגז נפט, מפעלי התפלת מי ים, מפעלי פוליאתילן, מפעלי נייר ועוד.
כל סוגי העסקים הצפים מוצעים על ידי חברות משבדיה, פינלנד, נורבגיה, גרמניה, איטליה, צרפת וארה"ב.
Shell Prelude מפעל גפ"מ צף
למהנדסים ימיים יש הרבה מה ללמוד מעמיתיהם היבשתיים. קודם כל - הקומפקטיות של האובייקטים.
חברת «Babcock Power» (גרמניה) כבר בשנות ה-80 של המאה העשרים, על בסיס צף להרמה עצמית במידות של 70x70 מ', היא הציבה את כל הציוד של תחנת הכוח בהספק של 350 מגה-וואט, בלוקים למגורים ו ציוד על הרציף עצמו, כולל מנגנונים הידראוליים להרמת ארבעה מזחים ומנחת מסוקים. מסת המבנה היא 9 אלף טון.
תחנת הכוח הצפה מותקנת בים הצפוני במרחק של 80 ק"מ מהחוף ומשתמשת בגז זול משדה רדוד.
על הקרקע, חפצים כאלה "אוכלים" 10-30 דונם של אדמה, כלומר, נראה שהם מתפשטים על פני השטח. מים, לעומת זאת, קובעים מראש את המבנה הרב-קומתי: מחסנים - מתחת למים, מעל המים - מספר מפלסים עם ציוד, מגורים ותעשייה. כתוצאה מכך, השטח הנדרש למתקן מצטמצם פי 15-40.
מפעל צף ביפן
הנה כמה דוגמאות למפעלים צפים שנבנו על ידי חברת IHI (IHI) היפנית. כולם נבדלים בדרגה גבוהה של קומפקטיות.
תחנת הכוח התרמית בהספק של 50 מגוואט עונה על הצרכים של העיר עם אוכלוסייה של 100 אלף איש. הדוברה הצנועה בגודל 110×35 מ' מצוידת בשני גנרטורים חשמליים בהספק מרבי של 34 מגוואט, שתי טורבינות קיטור להנעת הגנרטורים, שני דודי קיטור בהספק של 330 טון קיטור לשעה, הפועלים על דלק נוזלי או גזי, ומערכת של מערכות עזר.
תחנת כוח להתפלת גז טבעי עוגנת מהחוף כדי לספק חשמל ומים לעיר המתועשת המונה 100,000 איש.
שישה מתקני התפלה בהספק כולל של 120 אלף טון מים מתוקים ביום, שישה דודי קיטור, יחידות חשמל עם טורבינות קיטור בהספק כולל של 300 מגוואט, מתקני אגירת מים מתוקים, מערכות עזר ובלוק מגורים.
בקרבת מקום ניתן למקם צרכן חשמל - מפעל לייצור מוטות פלדה צף. מידות הבסיס שלו הן 210x60 מ'.
עוד ב-1981, בברזיל, באזור מרוחק על חופי האמזונס, הושקו טחנת נייר ותחנת כוח קשורה על סיפון ספינה.כל האלמנטים של מפעל זה נבנים גם במפעל IHI ביפן. הכלי תוכנן לשמש כמתקן קבוע, הוא הונח ברציף ייעודי אשר נוקז משם, והותיר את הדוברה מותקנת על כלונסאות.
לאחרונה, נפתח מפעל פורניר רכוב על דוברה בחוף השנהב. דוברה זו נבנתה במקור בשנת 1975 כדי לפעול בקמרון ומאז הועברה למיקומה הנוכחי, מה שמוכיח את הגמישות של מפעלים צפים שניתן להעביר בהתאם לזמינות חומרי הגלם ותהליכי הייצור.
ברית המועצות מייצרת תחנות כוח צפות "זוהר צפוני", תחנות שאיבה לצינורות נפט, חנויות לתיקון מכאניות, מחסני נפט, סירות בלוקים עם ציוד לשדות גז ונפט.
PLES «אורות הצפון-2» בוולדיווסטוק
המגדלים של קו הולכה ייחודי נבנו על פני סכר Kakhovskoe, מפעל לעיבוד עץ שקוע לשבבים, וסדרה של אסדות קידוח חזקות פעלו לפיתוח שדות נפט וגז בים.
הוא תומך בקו החשמל על פני סכר Kakhovskoe
מפעלים צפים מבוססים בעיקר במספנות שבהן התהליך הטכנולוגי מבוסס היטב. הניסיון בבניית בלוקים גדולים מלמד שעלויות העבודה נחתכות בחצי: אותם כוחות מצליחים לבנות פי שניים. בנוסף, עלות האובייקט מופחתת פי 1.5 - 2, וזמן הבנייה הוא יותר ממחצית.
נכון לעכשיו, עובדי אנרגיה, עובדי נפט, עובדי גז, בונים מוכנים ליצור חפצים צפים שונים.
הסוגים העיקריים של מפעלים צפים בזמננו:
1. תעשיית הנפט מהחוף הפך למשתמש עיקרי ביחידות עיבוד צפות מכיוון שיכול להיות יעיל יותר לאתר עיבוד של חומרי גלם במקור ולא ביבשה, או כי ייתכן שיהיה קל יותר לקבל היתר לעיבוד בים ולא ביבשה.
2. ייצור חשמל הופך להיות האפליקציה העיקרית של מפעלים צפים, בין השאר בגלל שאולי כדאי שיהיה מפעל צף כדי להתמודד עם הביקוש המוגבר לחשמל, אבל גם בגלל שניתן לבנות מפעל צף בטווח זמן קצר בהרבה.
תחנת כוח LNG צפה דרום קוריאנית על דוברה
רוב תחנות הכוח הצפות הללו מבוססות על דוברות פונטונים מכיוון שהן פשוטות וזולות לבנייה ואינן צריכות לעמוד בתנאים הקשים של הים הפתוח כדי לפעול.
עם זאת, מערכות ההנעה הצפות החדשות שפותחו לשימוש באינדונזיה מבוססות על טכנולוגיה המאפשרת לספינה להפליג ליעדה בכוחות עצמה.
היתרון העיקרי של תחנות כוח צפות כאלה הוא שניתן להעביר אותן בקלות למקום חדש, בעוד שהמיקום החדש דורש רק חיבור חוף ומזח.
Karadiz Onur Sultan, ספינה באורך 300 מטר עם תחנת כוח, תופסת את שטחם של שלושה מגרשי כדורגל
ספינות אנרגיה, שיכולות לפעול על מזוט וגז טבעי, ממלאות תפקיד ייחודי במדינה שבה כמעט למיליארד בני אדם אין גישה לחשמל.
ממשלת אינדונזיה הציגה לאחרונה את תוכנית החשמל שלה לשנת 2026.הוא אמר שתחנות כוח ניידות כאלה צפויות למלא תפקיד באספקת חשמל לאזורים כפריים ומרוחקים במדינה, שם יותר מ-2,500 כפרים עדיין לא מחוברים לרשת.
תחנת כוח גרעינית צפה ראשונה
הספינה הצפה הראשונה עם הכוח הגרעיני הייתה ה-USS MH-1A, ששימשה באזור תעלת פנמה בין השנים 1968 ל-1975.
באמצעות תפיסה זו נבנות ברוסיה תחנות כוח גרעיניות צפות, והאנרגיה המתקבלת מכורים גרעיניים משמשת בצי שובר הקרח. מתקנים אלה על ספינות יכולים לשמש גם כדי לספק חום ומים מתוקים.
חדר המכונות המרכזי של תחנת הכוח הגרעינית הרוסית "אקדמיק לומונוסוב"
נקודת השליטה המרכזית של תחנת הכוח הצפה
3. גיזה מחדש של גז טבעי נוזלי הוא אזור עם פוטנציאל צמיחה משמעותי, עם כבר עשרות מתקנים צפים. חברת ייעוץ האנרגיה דאגלס-ווסטווד מעריכה שהתעשייה עשויה לצמוח ל-8.5 מיליארד דולר בעתיד הקרוב.
ספינה טורקית עם מערכת גיזה LNG
4. תחנות כוח להתפלה, רוח וגאות להציע כיוונים נוספים לצמיחה במגזר המפעלים הצפים.
ביוון פותח מתקן התפלה צף כמתקן ללא תחזוקה המופעל על ידי גנרטור רוח בתוספת אנרגיה סולארית. מפעל זה מייצר עד 70 מ"ק מים מתוקים ביום וההערכה היא שתקופת ההחזר של מפעל זה יכולה להיות שלוש שנים. יחידה צפה שיכולה לייצר חשמל הן מטורבינות רוח ותת-מימיות פותחה בשוודיה.
אינדיקטור לשימוש העתידי במפעלים צפים הוא מחקר שנערך על ידי Innovia Technology עבור מבשלת הבירה SAB Miller.
מול אי הוודאות שתתמודד תעשיית הבירה בשנים הקרובות, הציעה אינוביה מבשלת בירה צפה על ספינה שתאפשר למבשלה לעבור למיקומים חדשים ככל שהשווקים מתרחבים או מתכווצים.
מבשלת בירה צפה כזו תאפשר התרחבות מהירה לשווקים חדשים שבהם התשתית הזמינה עבור מבשלה יבשתית עשויה שלא להיות זמינה. זה יאיץ עוד יותר את אספקת חומרי הגלם מכיוון שהם יכולים להיות מועברים במים. הפרויקט מתוכנן כמפעל אוטונומי לחלוטין עם ציוד התפלה ואנרגיה משלו.