Cơ sở công nghiệp nổi và tàu
Trong một thế giới đang thay đổi nhanh chóng, nơi chính trị và biến đổi khí hậu, cũng như sự cạn kiệt nguyên liệu thô, có thể cản trở đầu tư vào các doanh nghiệp cố định trên đất liền, khái niệm về các doanh nghiệp nổi linh hoạt ngày càng trở nên hấp dẫn.
Doanh nghiệp nổi (Factory Ships) có thể được định nghĩa là một con tàu mà trên đó diễn ra một số quy trình sản xuất, trái ngược với những con tàu được sử dụng riêng để vận chuyển hàng hóa.
Một con tàu của công ty
Có vẻ như các cơ sở nổi chỉ hữu ích trong các điều kiện đặc biệt - kỳ lạ. Đây không phải là sự thật. Mặt nước là một địa điểm xây dựng lý tưởng, nơi bất kỳ cơ sở công nghiệp nào cũng có thể được xây dựng trong vài tháng chứ không phải vài năm.
Đi tiên phong trong một số cơ sở công nghiệp lớn được xây dựng dưới dạng các khối tổng hợp nước lớn là Nhà máy điện thủy triều Kislogubskaya, đưa vào hoạt động năm 1968 (thiết kế của LB Bernstein).
Sau đó, một khối nặng 5 nghìn tấn được dựng lên gần Murmansk trong một cái hố đặc biệt, và sau đó, với đầy đủ thiết bị, nó được vận chuyển bằng đường biển đến địa điểm lắp đặt cách đó 90 dặm và bị ngập nước.
Hoạt động này có thể đã không được chú ý nếu một trạm thủy triều không được đưa vào hoạt động một năm trước đó ở Pháp, được xây dựng bằng phương pháp thông thường, trong một cái hố ngăn cách với biển bằng một con đập mạnh. Giá của nó cao gấp ba lần so với chi phí xây dựng các cơ sở tương tự, điều này ngay lập tức đặt ra câu hỏi về việc sử dụng năng lượng thủy triều.
Và ở Liên Xô, một cấu trúc tương tự được đưa vào vận hành với mức giá thấp hơn. Kinh nghiệm xây dựng ngay lập tức trở thành trung tâm của sự chú ý, họ bắt đầu bắt chước anh ta.
TPP Kislogubskaya
Nhật Bản có nhiều kinh nghiệm nhất trong việc tạo ra các doanh nghiệp nổi ngày nay, các công ty của họ đã hạ thủy hàng chục đối tượng.
Trong số đó có nhà máy điện nổi, nhà máy hóa dầu, nhà máy lọc dầu và khí đốt, nhà máy khử mặn nước biển, nhà máy polyetylen, nhà máy giấy và các nhà máy khác.
Tất cả các loại doanh nghiệp nổi được cung cấp bởi các công ty từ Thụy Điển, Phần Lan, Na Uy, Đức, Ý, Pháp và Hoa Kỳ.
Nhà máy LPG nổi Shell Prelude
Các kỹ sư hàng hải có rất nhiều điều để học hỏi từ các đối tác trên đất liền của họ. Trước hết — sự nhỏ gọn của các đối tượng.
Công ty «Babcock Power» (Đức) đã có từ những năm 80 của TK XX, trên bệ nổi tự nâng kích thước 70x70 m đã đặt toàn bộ thiết bị của nhà máy điện công suất 350 MW, các khu dân cư và thiết bị trên chính nền tảng, bao gồm các cơ cấu thủy lực để nâng bốn trụ và một sân bay trực thăng. Khối lượng của cấu trúc là 9 nghìn tấn.
Nhà máy điện nổi được lắp đặt ở Biển Bắc cách bờ biển 80 km và sử dụng khí đốt giá rẻ từ một mỏ cạn.
Trên đất liền, những vật thể như vậy "ăn" 10-30 ha đất, nghĩa là chúng dường như trải rộng trên bề mặt. Mặt khác, nước xác định trước cấu trúc nhiều tầng: nhà kho — dưới nước, trên mặt nước — một số tầng với thiết bị, khu dân cư và khu công nghiệp. Do đó, diện tích cần thiết cho cơ sở giảm 15-40 lần.
Một nhà máy nổi ở Nhật Bản
Dưới đây là một số ví dụ về các nhà máy nổi do công ty Nhật Bản IHI (IHI) xây dựng. Tất cả chúng đều được phân biệt bởi mức độ nhỏ gọn cao.
Nhà máy nhiệt điện có công suất 50 MW đáp ứng nhu cầu của thành phố với dân số 100 nghìn người. Sà lan có kích thước khiêm tốn 110×35 m được trang bị 2 máy phát điện công suất tối đa 34 MW, 2 turbin hơi chạy máy phát điện, 2 nồi hơi công suất 330 tấn hơi/giờ, chạy bằng nhiên liệu lỏng hoặc khí. và một bộ các hệ thống phụ trợ.
Một nhà máy điện khử muối chạy bằng khí đốt tự nhiên đang neo đậu ngoài khơi để cung cấp điện và nước cho thành phố công nghiệp hóa có 100.000 dân.
Sáu nhà máy khử muối với tổng công suất 120 nghìn tấn nước ngọt mỗi ngày, sáu nồi hơi, tổ máy điện có tua-bin hơi với tổng công suất 300 MW, kho chứa nước ngọt, hệ thống phụ trợ và khu dân cư.
Gần đó, bạn có thể đặt một người tiêu dùng điện - một nhà máy sản xuất thanh thép nổi. Kích thước của cơ sở của nó là 210x60 m.
Trở lại năm 1981, tại Brazil, ở một vùng hẻo lánh trên bờ biển Amazon, một nhà máy giấy và một nhà máy điện liên quan đã được hạ thủy trên một con tàu.Tất cả các yếu tố của nhà máy này cũng được xây dựng tại nhà máy IHI ở Nhật Bản. Con tàu được thiết kế để sử dụng như một vật cố định lâu dài, nó được đặt trong một bến tàu chuyên dụng, sau đó được tháo cạn nước, để lại chiếc sà lan được gắn trên những chiếc cột.
Gần đây nhất, một nhà máy veneer gắn trên sà lan đã được khai trương ở Bờ Biển Ngà. Sà lan này ban đầu được đóng vào năm 1975 để hoạt động ở Cameroon và kể từ đó đã được chuyển đến vị trí hiện tại, thể hiện tính linh hoạt của các nhà máy nổi có thể di chuyển tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu sẵn có và quy trình sản xuất.
Liên Xô sản xuất nhà máy điện nổi "Ánh sáng phương Bắc", trạm bơm cho đường ống dẫn dầu, xưởng sửa chữa cơ khí, kho chứa dầu, phao chặn với thiết bị cho mỏ khí đốt và dầu mỏ.
PLES «Đèn phương Bắc-2» ở Vladivostok
Các tháp của đường dây truyền tải điện độc đáo được xây dựng trên bề mặt của đập Kakhovskoe, một nhà máy chế biến gỗ chìm thành dăm và một loạt giàn khoan mạnh mẽ đang hoạt động để phát triển các mỏ dầu khí trên biển.
Nó hỗ trợ đường dây điện qua đập Kakhovskoe
Các doanh nghiệp nổi chủ yếu được thành lập tại các nhà máy đóng tàu đã hình thành tốt quy trình công nghệ. Kinh nghiệm xây dựng các khối lớn cho thấy chi phí lao động được cắt giảm một nửa: cùng một lực lượng quản lý để xây dựng gấp đôi. Ngoài ra, chi phí của đối tượng giảm 1,5 - 2 lần và thời gian xây dựng giảm hơn một nửa.
Hiện tại, công nhân năng lượng, công nhân dầu khí, công nhân khí đốt, công nhân xây dựng đã sẵn sàng để tạo ra các vật thể nổi khác nhau.
Các loại hình doanh nghiệp nổi chính hiện nay:
1. Ngành dầu khí ngoài khơi đã trở thành đối tượng sử dụng chính của các đơn vị chế biến nổi vì có thể hiệu quả hơn khi xác định vị trí chế biến nguyên liệu thô tại nguồn thay vì trên đất liền, hoặc vì có thể dễ dàng xin giấy phép chế biến trên biển hơn là trên đất liền .
2. Sản xuất điện đang trở thành ứng dụng chính cho các nhà máy nổi, một phần vì có thể nên có một nhà máy nổi để đáp ứng nhu cầu điện ngày càng tăng, nhưng cũng vì một nhà máy nổi có thể được xây dựng trong một khung thời gian ngắn hơn nhiều.
Một nhà máy điện LNG nổi của Hàn Quốc trên sà lan
Hầu hết các nhà máy điện nổi này đều dựa trên sà lan phao vì xây dựng đơn giản, rẻ tiền và không phải chịu được các điều kiện khắc nghiệt của biển khơi để vận hành.
Tuy nhiên, các hệ thống đẩy nổi mới được phát triển để sử dụng ở Indonesia dựa trên công nghệ cho phép con tàu di chuyển đến đích bằng chính sức mạnh của nó.
Ưu điểm chính của các nhà máy điện nổi như vậy là có thể dễ dàng di chuyển đến vị trí mới, trong khi vị trí mới chỉ yêu cầu kết nối bờ và cầu cảng.
Karadeniz Onur Sultan, một con tàu dài 300 mét với một nhà máy điện, chiếm diện tích bằng ba sân bóng đá
Tàu năng lượng, có thể chạy bằng nhiên liệu dầu và khí đốt tự nhiên, đóng một vai trò đặc biệt ở một quốc gia có gần 1 tỷ người không có điện.
Chính phủ Indonesia gần đây đã vạch ra kế hoạch điện năm 2026.Nó cho biết các nhà máy điện di động như vậy dự kiến sẽ đóng vai trò cung cấp điện cho các vùng nông thôn và vùng sâu vùng xa của đất nước, nơi có hơn 2.500 ngôi làng vẫn chưa được kết nối với lưới điện.
Nhà máy điện hạt nhân nổi đầu tiên
Con tàu chạy bằng năng lượng hạt nhân nổi đầu tiên là USS MH-1A, được sử dụng trong Khu vực Kênh đào Panama từ năm 1968 đến năm 1975.
Sử dụng khái niệm này, các nhà máy điện hạt nhân nổi đang được xây dựng ở Nga và năng lượng thu được từ các lò phản ứng hạt nhân được sử dụng trong hạm đội phá băng. Những thiết bị này trên tàu cũng có thể được sử dụng để cung cấp nhiệt và nước ngọt.
Phòng máy trung tâm của nhà máy điện hạt nhân Nga "Akademik Lomonosov"
Điểm điều khiển trung tâm của nhà máy điện nổi
3. Tái khí hóa khí thiên nhiên hóa lỏng là một khu vực có tiềm năng phát triển đáng kể, với hàng chục công trình nổi. Tư vấn năng lượng Douglas-Westwood ước tính ngành này có thể tăng lên 8,5 tỷ USD trong tương lai gần.
Tàu Thổ Nhĩ Kỳ với hệ thống khí hóa lỏng LNG
4. Nhà máy khử muối, năng lượng gió và thủy triều đưa ra những hướng đi xa hơn cho sự phát triển trong lĩnh vực nhà máy nổi.
Ở Hy Lạp, một nhà máy khử muối nổi đã được phát triển như một nhà máy không cần bảo trì chạy bằng máy phát điện gió bổ sung năng lượng mặt trời. Nhà máy này sản xuất tới 70 m3 nước ngọt mỗi ngày và ước tính thời gian hoàn vốn của nhà máy này có thể là ba năm. Một thiết bị nổi có thể tạo ra điện từ cả tua-bin gió và tua-bin dưới nước đã được phát triển ở Thụy Điển.
Một chỉ báo về việc sử dụng các nhà máy nổi trong tương lai là một nghiên cứu do Innovia Technology thực hiện cho nhà máy bia SAB Miller.
Đối mặt với sự không chắc chắn mà ngành sản xuất bia sẽ phải đối mặt trong những năm tới, Innovia đã đề xuất một nhà máy bia nổi trên một con tàu cho phép nhà máy bia di chuyển đến các địa điểm mới khi thị trường mở rộng hoặc thu hẹp.
Một nhà máy bia nổi như vậy sẽ cho phép mở rộng nhanh chóng sang các thị trường mới, nơi có thể không có sẵn cơ sở hạ tầng cho một nhà máy bia trên đất liền. Điều này sẽ tiếp tục tăng tốc độ vận chuyển nguyên liệu thô vì chúng có thể được vận chuyển bằng đường thủy. Dự án được hình thành như một nhà máy hoàn toàn tự trị với thiết bị khử muối và năng lượng riêng.