پيوند نامرئي كابلهاي قدرت زيردريايي و تجهيزات اتصالي و محور مركزي تامين انرژي دريايي


جمع ­آوري انرژي دريايي فرآيند پيچيده­اي است. با اين حال، اين تنها يك بخش از اين معادله كلي است. بخش كمتر قابل مشاهده اما حائز اهميت برابر، شامل انتقال قدرت از مبدلهاي انرژي دريايي به شبكه توزيع و مصرف كننده نهايي است. اكثر اين سامانه­ها و قطعات ضروري از قبل موجود هستند و به تاسيسات فرا ساحلي نفت و گاز و توربينهاي بادي فراساحلي ارسال شده­اند. استانداردهاي بين­ المللي تدوين شده توسط كميته­ هاي فني اصلي و فرعي متعدد IEC به اين ارسالها كمك نموده­اند.

 
نقش پيشروي اولين رئيس IEC
اهميت كابلها در تاسيسات انتقال قدرت فراساحلي مشابه تاسيسات ساحلي است. با وجودي كه تكنيكهاي كابل­كشي و نگهداري كابلها در زير آب از 150 سال پيش مورد استفاده هستند اما هنوز با چالشهاي ويژه­اي مواجه­ ايم. در ابتدا از اين كابلها براي انتقال سيگنالهاي تلگراف ميان انگلستان و فرانسه در دهه 1950 استفاده شد.
اقدامات انجام شده توسط اولين رييس IEC آقاي Lord Kelvin در عرضه موفقيت­آميز كابلهاي دريايي تلگراف اساسي بود. به منظور تقدير از اقدامات وي در پروژه كشيدن كابلهاي تلگراف به آن سوي اقيانوس اطلس، وي ملقب به عنوان شواليه شد. امروزه فيبرهاي نوري زيردريايي، كابلهاي ارتباطي جهت انتقال فيلم، داده­ها و ساير سيگنالهاي الكترونيكي هستند و قاره ­ها را به يكديگر پيوند داده­اند.
كابلهاي قدرت زيردريايي به دليل پيچيدگي­هاي فني زياد، بسيار ديرتر از همتايان تلگرافي عرضه شده­اند، ‌هر چند هنوز به طور چشمگيري به فناوريهاي كابلهاي تلگراف وابستگي دارند.  
فناوري تكامل يافته
در حال حاضر فناوري كابلهاي قدرت زيردريايي به تكامل رسيده، و از نتايج توسعه كابلهاي قدرت زميني و كابلهاي برق صنايع فراساحلي و دريايي بهره ­مند شده است.
دانشي كه از بخش كابلهاي ارتباطي زيردريايي حاصل شده، به طور خاص در بحث عايق بندي، پوشش مقاومتر در برابر خراشيدگي، خوردگي و مقاومت مكانيكي به دانش توليد كابلهاي زيردريايي كمك شاياني نموده است. به عنوان نمونه،‌ دو نوع عايق بندي XLPE و EPR مقاومت شيميايي بالايي در برابر نفت و مواد حلال، مقاومت كششي عالي و مقاومت بالايي در برابر خراشيدگي دارند.
توانايي توليدكنندگان در توليد كابلهاي زيردريايي يك تكه تا طول 160 كيلومتر، استفاده از كشتي­هاي مخصوص كابل­كشي كه از سيستم ناوبري ماهواره­اي استفاده مي­كنند، ماشينهاي كنترل از راه دور (ROV) و ابزارهاي قابل كنترل از راه دور (ROT) موجب بهبود قابل ملاحظه انجام كابل كشي و نصب دقيقتر كابلها در دهه­هاي اخير شده است.
كابلهاي قدرت زيردريايي در سرتاسر دنيا نصب شده­ اند. در بعضي موارد بيش از صدها كيلومتر كابل جهت اتصال جزاير به شبكه سرزمين اصلي كشيده شده است تا توان مورد نياز تاسيسات فراساحلي نفت و گاز تامين گردد و از سوي ديگر قدرت انرژي­هاي تجديد پذير از تاسيسات فراساحلي به سرزمين اصلي منتقل گردد.
كابلهاي زيردريايي XLPE AC و HVDC جهت بهره برداري از انرژي بادي فراساحلي مورد استفاده قرار مي­گيرند. گاهي اوقات در كابلهاي قدرت زيردريايي از كابلهاي نوري جهت انتقال داده­ها و نظارت بر مراحل نصب استفاده مي­شود.
استانداردهاي IEC براي كابلهاي قدرت
استانداردهاي بين­ المللي كابلهاي قدرت، كابلهاي كشتي­ها و تلفن همراه و واحدهاي ثابت فراساحلي توسط كميته فني IEC/ TC 20 SC 18A تدوين شده ­اند.
اگرچه استانداردهاي بين­المللي IEC به طور خاص كابلهاي قدرت زيردريايي را در بر نمي­گيرند و در برخي مواقع مانند IEC 60502″” آشكارا آنها را مستثني مي­كنند ، توليد كنندگان بزرگ كابلهاي قدرت همچون ABB و Nexans وابستگي فراواني به استانداردهاي بين­ المللي IEC در توليد كابلها دارند. عباراتي همچون “محاسبات روند جاري امتيازدهي براساس استاندارد IEC 60287″ (سيستمهاي كابلهاي زيردريايي ABB XLPE) و يا “حداكثر ارزش با استاندارد IEC 60228″، “محاسبه شده مطابق با استاندارد منتشر شده “IEC 60287 اشاراتي هستند كه اين توليدكنندگان در فعاليتهاي بازاريابي خود براي نشان دادن انطباق با استانداردهاي شناخته شده بين­المللي، به آنها استناد مي­كنند.
 
 
آخرين پيوندها
كابلهاي زيردريايي تنها عنصر زنجيره قدرت ساحلي – فراساحلي نيستند. نيروهاي توليد شده توسط مبدلها بايد در شبكه برق خشكي توزيع گردد.
به همين منظور صنعت قدرت زيردريايي، نقاط هاب زير دريا يا UTU (واحدهاي پايانه زير آب) را بوجود آورد. اين واحدها مي­توانند به يكديگر متصل شوند و در بستر دريا قرار مي­گيرند. آنها با ادغام كردن نيروهاي دريافتي از يك يا چند دستگاه، آنها را به واحدهاي انرژي تجديد پذير در خشكي منتقل مي­كنند.
رابطهاي زير آب در متصل كردن كابلها به يكديگر يا متصل كردن تجهيزات انرژي تجديد پذير به هابها و شبكه برق نقش مهمي دارند. آنها مي­توانند در محيطهاي خشك يا مرطوب جفت شوند (يعني متصل شوند). توليدكنندگان مختلف تجهيزات الكتريكي زير آب هر دو نوع را در صنعت تجديدپذير توليد كرده ­اند. اغلب اين ابزارها با استانداردهاي بين­المللي IEC مطابقت دارند.
در مجموع اين صنعت نشان­ دهنده بازار در حال گسترش و قابل توجهي است به ويژه اينكه خدمات و تجهيزات مربوطه همچون تامين قطعات و كشتي­هاي كابل كشي، ROV و ROT را در نظر بگيريم.
 
بازار در حال گسترش كابلهاي زيردريايي
در چند سال اخير تقاضا براي كابلهاي زير دريايي رو به افزايش بوده و انتظار مي­رود در آينده نيز روند خود را حفظ نمايد. بر اساس گزارش سال 2012 شركت مشاوره­اي Pike، نصب 6800 كيلومتر كابل زيردريايي ولتاژ بالا مربوط به 70 پروژه جديد در سرتاسر دنيا در 6 سال آينده در حدود دو برابر ميزان پروژه­هاي دوره 5 ساله گذشته است.
توليدكنندگان كابل در حال افزايش شيب توليد هستند تا بتوانند به تقاضاي 9/3 ميليارد دلاري اين بازار در حال توسعه (8-7% در سال) پاسخگو باشند.
نيازهاي بخشهاي انرژي تجديد پذير فراساحلي (باد، دريا)، تجهيزات قدرت تاسيسات نفت و گاز فراساحلي كه به جاي توليد نيرو در محل از شبكه توزيع برق ساحل الكتريسيته دريافت مي­كنند و شبكه­هاي بين­المللي ارتباط برق ميان كشورها، عاملان اصلي و پيشروان بازار كابل زير دريا هستند.
استانداردهاي بين ­المللي كابلها، رابط­ها و ساير سيستم هاي ضروري كه توسط كميته هاي فني IEC تدوين شده­ اند تضمين مي­ نمايند كه صنعت كابل پاسخگوي نيازها خواهد بود.
 
منبع: IEC
مترجم: سعيد حسني
ويراستار: كيواندخت پيرمحمدي(ISIRI.org)