Dogger Bank Wind: Investire nel più grande parco eolico offshore del mondo

Nel mondo delle energie rinnovabili, il solare ha sicuramente preso il comando, grazie alla sua facilità di installazione, ai costi in costante diminuzione e ai continui miglioramenti nella tecnologia fotovoltaica. Tuttavia, l’altro grande rinnovabile, l’energia eolica, sta anch’essa facendo progressi.

Ciò è importante, poiché l’energia eolica può fornire energia quando il solare è al suo punto più debole, in particolare di notte e in inverno. Questo è particolarmente vero per la generazione di energia eolica offshore, che beneficia della natura più costante dei flussi di vento in mare aperto.

Il più grande parco eolico offshore del mondo, il Dogger Bank Wind Farm, ha iniziato a produrre elettricità nel 2023. Ora la sua fase B sta entrando nella fase commerciale all’inizio del 2026, con la fase C che seguirà.

Quando sarà completato, il Dogger Bank Wind Farm avrà una capacità di 3,6 GW, quasi pari a quella di quattro centrali nucleari.

Una società in particolare, GE Vernova, è stata fondamentale nella costruzione di questo megaprogetto, fornendo le turbine Haliade‑X da 14,7 MW, che incorporano ingegneria di alto livello così come tecnologia digitale e tecnologica dell’energia.

Crescita globale dell’energia eolica e prospettive

La generazione di energia eolica è aumentata costantemente in capacità e produzione totale, passando da 834 TWh (terawattora) nel 2016 a 2.531 TWh nel 2024. Tuttavia, questo è ancora al di sotto dell’obiettivo di 7.114 TWh nel 2030 per raggiungere uno scenario a zero emissioni nette, affrontando seriamente il cambiamento climatico e le emissioni di CO₂.

Fonte: IEA

Finora, la Cina è stata la leader nell’energia eolica, sia nella produzione di turbine eoliche sia nella diffusione di questa tecnologia, con più della metà della capacità eolica globale. Molte delle installazioni di parchi eolici cinesi sono offshore, con la capacità totale raddoppiata tra il 2022 e il 2024, da 30,9 GW a 62 GW.

Tuttavia, il più grande potenziale dell’energia eolica, e quello con il profilo più utile per bilanciare l’energia solare, è l’eolico offshore. E questo è un ambito in cui la regione con il più grande potenziale è di gran lunga l’Unione Europea, con fino a 33.844 TWh di potenziale di generazione di energia da eolico offshore, un potenziale finora per lo più inesplorato.

Fonte: IEA

L’UE ha un potenziale così elevato di eolico offshore in gran parte grazie alla sua geografia, con molte acque poco profonde esposte a venti forti tutto l’anno, soprattutto intorno al Mare del Nord, al Mar Baltico e ad altre acque settentrionali come il Canale della Manica.

È per questo che progetti come il Dogger Bank Wind Farm sono importanti, non solo per ridurre le emissioni di carbonio ma anche per dimostrare che la tecnologia è sufficientemente matura da essere redditizia e da diventare il modello per ulteriori e persino più grandi impianti di turbine eoliche offshore.

“L’eolico offshore è fondamentale per generare energia rinnovabile ed efficiente che può alimentare le case britanniche dai mari britannici. Sono orgoglioso che questo paese sia già leader mondiale nel raggiungere il Net Zero entro il 2050, e raddoppiando le nuove industrie verdi del futuro, arriveremo lì in modo sia pragmatico che ambizioso.”
UK Prime Minister Rishi Sunak

(Puoi leggere di più sulla tecnologia eolica, i limiti e il potenziale nel nostro articolo “Can Wind Power The World?”)

Dogger Bank Wind Farm: Panoramica del progetto

Il progetto sarà costruito sull’area del Dogger Bank, una piattaforma sabbiosa poco profonda nel Mare del Nord tra la costa inglese e l’Europa continentale. Il sito è stato scelto perché consente l’uso di turbine eoliche a fondazione fissa tradizionale, grazie alle acque poco profonde. Come tale, è sia tecnicamente più semplice sia più economico rispetto a una capacità equivalente costruita con turbine eoliche galleggianti.

Fonte: Dogger Bank

I due parchi eolici offshore più vicini alla costa sono Dogger Bank A & B, con C situato più a est, e tutti sono collegati alla rete britannica tramite due cavi di potenza offshore che si collegano a due stazioni di conversione separate. È anche in considerazione un Dogger Bank D con una capacità aggiuntiva di 2 GW.

“È un risultato ingegneristico monumentale e un momento storico vedere Dogger Bank esportare la sua prima energia sulla rete. Quando sarà operativo come il più grande parco eolico del mondo, le sue turbine giocheranno un ruolo chiave nell’approvvigionare la Gran Bretagna di energia verde e locale.”
John Twomey, direttore delle connessioni clienti di National Grid

L’intero progetto a tre fasi dovrebbe essere pienamente operativo entro il 2027, e ha creato più di 2.000 posti di lavoro nel Regno Unito legati alle attività di costruzione e gestione di Dogger Bank.

“Le comunità costiere nel nord dell’Inghilterra e oltre stanno beneficiando delle nuove opportunità industriali che l’eolico offshore sta fornendo. Questo dimostra che il Governo ha ragione a spingere avanti le politiche per aumentare la nostra sicurezza energetica garantendo che progetti vitali di energia pulita possano essere costruiti più rapidamente.”
Dan McGrail – Amministratore delegato di Renewable UK

Il progetto è stato avviato nel 2010, e il consorzio Forewind è stato selezionato nello stesso anno per sviluppare il progetto, riunendo quattro aziende: la britannica SSE (SSE.L), la tedesca Innogy (di proprietà di E.ON – EOAN), la norvegese Equinor (EQNR ) e l’utility pubblica norvegese Statkraft.

Nel 2017, il consorzio è stato sciolto, con SSE e Statoil (ora Equinor) che hanno assunto tre progetti e Innogy (ex RWE) che ha preso il quarto.

Il progetto era inizialmente ancora più ambizioso della sua iterazione attuale, puntando a 9 GW di potenza prima di essere ridimensionato a 3,6 GW. In totale, la superficie occupata dal progetto sarà di ben 1.700 km², più grande della Grande Londra, e conterrà 277 turbine.

Ciò rende questo nuovo parco eolico più di 2,5 volte più grande del più grande parco eolico offshore attualmente in funzione.

Ogni fase A e B utilizzerà 95 turbine offshore GE Vernova Haliade‑X da 13 MW, mentre la fase 3 impiegherà le turbine Haliade da 14 MW ancora più moderne.

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Sfide ingegneristiche di Dogger Bank

Sopravvivere al Mare del Nord

La prima difficoltà nella costruzione del Dogger Bank Wind Farm è la sua posizione. Le stesse condizioni che lo rendono una location ideale per la generazione di energia eolica lo rendono anche un ambiente molto difficile in cui lavorare.

Il Mare del Nord è noto per essere una delle aree offshore più dure al mondo, con piattaforme petrolifere che operano nella regione e richiedono progetti speciali per sopravvivere a tempeste, venti e onde enormi.

Quindi la costruzione richiede la più recente nave di installazione jack‑up del Jan De Nul Group, la Voltaire, la più grande nave jack‑up offshore mai costruita, con una capacità di sollevamento della gru di 3.200 tonnellate.

Fonte: Jan De Nul Group

La Voltaire è anche la prima nave di installazione marittima del suo genere a essere una nave a emissioni ultra‑basse (ULEv), grazie a un sistema di riduzione catalitica selettiva e a un enorme filtro antiparticolato diesel.

“La scala e le caratteristiche delle turbine offshore di Dogger Bank offrono la sfida perfetta per questa nave di installazione jack‑up di ultima generazione.”
Jan Van Impe – Manager Jan De Nul Offshore Renewables

Oltre alla Voltaire, il Dogger Bank Wind Farm ha anche contratto una nave di installazione turbine da Seaway7, parte del Subsea7 Group (SUBC.OL).

Allo stesso modo, è stato necessario utilizzare attrezzature di posa cavi di alta qualità e materiali di fondazione per garantire che le turbine eoliche e i cavi fossero saldamente ancorati al fondale marino e al sicuro dalle violente tempeste del Mare del Nord.

Connessione elettrica HVDC

Questo progetto è anche la prima volta che la tecnologia di trasmissione in corrente continua ad alta tensione (HVDC) viene utilizzata per collegare un parco eolico britannico alla rete energetica del National Grid del Regno Unito.

HVDC è un’opzione superiore rispetto alle tradizionali trasmissioni di potenza per lunghe distanze e alta capacità, rendendola ideale per collegare generazione di potenza offshore distante o per collegare diverse reti su lunghe distanze. HVDC perde solo circa il 3,5 % di potenza ogni 1.000 km, rispetto a circa il 6,7 % per le linee AC.

La linea utilizza il sistema di trasmissione HVDC Light di Hitachi Energy, che è stato implementato in un tempo record di 38 mesi.

Ancora più impressionante, il Dogger Bank Wind Farm include la prima piattaforma di sottostazione HVDC offshore senza equipaggio al mondo, situata direttamente sul sito.

“Siamo orgogliosi di essere il partner tecnologico per il progetto Dogger Bank Wind Farm, con HVDC che funge da moltiplicatore di forza per la transizione verso l’energia pulita, aumentando l’accesso a un sistema energetico più sostenibile, flessibile e sicuro.”
Claudio Facchin – Amministratore delegato di Hitachi Energy

Turbine eoliche avanzate

Le turbine eoliche sono diventate sempre più grandi nel tempo, perché la fisica di queste macchine incoraggia a renderle il più grandi possibile entro i limiti ingegneristici e dei materiali. Questo perché raddoppiare la lunghezza delle pale aumenta l’area spazzata totale di 4 volte e quindi la generazione di energia. Quindi quadruplicare le dimensioni aumenta la produzione di 16 volte rispetto alla dimensione iniziale.

Fonte: DoE

Le turbine offshore Haliade‑X sono fornite da GE Vernova, la divisione di GE responsabile della generazione di energia (principalmente turbine a gas e eoliche) dopo che il venerabile conglomerato è stato diviso in tre parti separate.

Queste turbine hanno un diametro del rotore di 220 metri (720 piedi), con ogni pala lunga 107 metri (350 piedi), creando un’area spazzata di 38.000 m². Sono anche ultra‑resistenti ai venti di tempesta, poiché sono certificate per i tifoni.

“Siamo onorati di aver potuto fornire la prima turbina di una nuova generazione da oltre 13 MW per questo progetto storico, rafforzando il ruolo critico dell’innovazione tecnologica nell’affrontare le sfide del cambiamento climatico.”
GE Vernova Offshore Wind CEO Jan Kjaersgaard

Queste turbine sono così potenti che una singola rotazione della pala produce energia sufficiente per alimentare un’intera abitazione per 48 ore, e una singola turbina è in grado di alimentare oltre 20.000 abitazioni.

Queste turbine impiegano anche una tecnologia rivoluzionaria di “gemello digitale” per il loro sistema diagnostico “digital twin”. Questo consente il monitoraggio remoto e in tempo reale di ogni componente.

Ciò non solo migliora la durabilità e riduce la manutenzione, ma utilizza anche analisi guidate dall’IA e feedback in tempo reale per regolare i cicli di controllo, massimizzando la cattura di energia anche a basse velocità del vento e minimizzando i carichi meccanici durante raffiche di vento forte.

Poiché la reale durata delle più grandi turbine eoliche in condizioni operative reali ha creato una mini‑crisi per l’industria nel 2023, questo miglioramento sarà probabilmente essenziale per mantenere le turbine operative più a lungo, riducendo il loro costo medio livellato dell’elettricità (LCOE).

Visione del North Sea Wind Power Hub

Il Dogger Bank Wind Farm è, a lungo termine, probabilmente un trampolino di lancio verso un enorme hub di generazione di energia e rete elettrica offshore per tutta l’Europa settentrionale occidentale.

Operatori di rete elettrica olandesi, tedeschi e danesi stanno collaborando in un progetto chiamato North Sea Wind Power Hub. L’idea iniziale era di creare isole artificiali all’estremità nord‑est del Dogger Bank, vicino al punto in cui si incontrano le acque territoriali dei Paesi Bassi, della Germania e della Danimarca.

La prima isola artificiale avrà una superficie di sei chilometri quadrati (2,3 miglia quadrate).

Il progetto si è evoluto verso un concetto di hub modulare e distribuito a fasi.

Fonte: North Sea Wind Power Hub

L’obiettivo sarà la produzione di energia da trasmettere sia alle reti elettriche nazionali sia per produrre idrogeno verde, diviso approssimativamente 50/50. In questo modo, i periodi di vento forte e bassa domanda di energia potranno costantemente reindirizzare l’eccesso verso la produzione di idrogeno verde a costi più bassi.

In definitiva, questo progetto potrebbe rappresentare una capacità totale di potenza di fino a 110 GW di generazione eolica, con l’attuale Dogger Bank Wind Farm che rappresenta solo il progetto pilota e una piccola percentuale dell’obiettivo totale da raggiungere entro il 2050.

Fonte: North Sea Wind Power Hub

Come investire nella crescita dell’eolico offshore

GE Vernova

In qualità di fornitore delle turbine eoliche per il progetto, il Dogger Bank Wind Farm sarà il caso di prova principale per la performance azionaria indipendente di GE Vernova da quando si è separata dal resto del conglomerato GE.

GE Vernova può essere vista come il vero erede della società GE originale, costruita sulla produzione di turbine, inizialmente per impianti idroelettrici e oggi per turbine a gas e eoliche.

In tutto il mondo, attualmente operano 55.000 turbine eoliche e 7.000 turbine a gas, basate sulla base tecnologica dell’azienda. Queste turbine, insieme a molte turbine di impianti idroelettrici e nucleari, generano circa il 25 % dell’elettricità mondiale.

Fonte: GE Vernova

Ciò rende GE Vernova non solo un leader nelle turbine eoliche, ma in qualsiasi metodo di generazione energetica che richieda una turbina rotante, praticamente tutti i metodi tranne il fotovoltaico.

Oltre all’energia eolica, GE Vernova fornisce altre soluzioni energetiche legate alla transizione verde, come sistemi di accumulo di energia a batteria, condensatori sincroni, impianti di pompaggio di energia (PSPP), elettrificazione dei forni, stoccaggio termico, inverter solari, compressori di idrogeno, ecc.

GE Vernova è anche una potenza nella ricerca e sviluppo legata all’energia ($1 miliardo di spesa annuale in R&D), in particolare con sequestro del carbonio, cavi HVDC, turbine a gas a idrogeno, ecc.

GE è un partner stretto di molte delle più grandi società di servizi pubblici al mondo e, in ultima analisi, la spina dorsale dei rispettivi sistemi elettrici di paese o regione, inclusi il francese Engie, l’americano Duke Energy (DUK ), Southern Company (SO ), il tedesco RWE, lo spagnolo Iberdrola, il Taiwan Power Company, ecc.

Fonte: GE Vernova

Infine, GE Vernova è anche coinvolta nell’altra tecnologia di generazione di energia a bassa emissione di carbonio più promettente, i piccoli reattori modulari (SMR) nucleari, con il suo design BWRX‑300, che ha vinto il primo contratto commerciale nordamericano per uno SMR, firmato con Ontario Power.

A causa della vasta gamma di attività di GE Vernova, è un’azione interessante da considerare per gli investitori che scommettono sulla tendenza dell’elettrificazione, senza dover scommettere su quale sarà la tecnologia vincente in un’economia a basse emissioni di carbonio tra eolico, idroelettrico, nucleare o idrogeno, poiché l’azienda è attiva e leader in tutti questi settori contemporaneamente.

(Puoi leggere di più su GE Vernova nel nostro report di investimento dedicato all’azienda.)

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