Green Energy Myanmar

Offshore cable installation

ဒီခေတ်မှာ Offshore Cable Installation ဆိုတာ သယ်ယူဆက်သွယ်ရေးနဲ့ မီးအားသယ်ယူပေးမှုအတွက် မဖြစ်မနေလိုအပ်လာတဲ့ နည်းပညာတစ်ခုပါ။ ပင်လယ်ပေါ်ရှိ wind farm တို့၊ offshore substation တွေနဲ့ မြေကြီးပေါ် grid တွေကို ချိတ်ဆက်ဖို့ဆိုရင်လည်း ဒီကေဘယ်လ်တွေက အရေးပါဆုံးအခန်းကဏ္ဍတစ်ခုပါပဲ။

ကေဘယ်လ်တပ်ဆင်တာဆိုတာလည်း လွယ်တာမဟုတ်ပါဘူး။ Vessel motion, tension control, seabed condition စတဲ့အရာတွေကို သေချာတွက်ဖို့လိုပါတယ်။ အဆင့်တိုင်းမှာသိထားရမယ့်အချက်လေးတွေကို အောက်မှာ share ပေးလိုက်ပါတယ်။

1) ပြင်ဆင်ခြင်းအဆင့် (Pre-Lay Preparation)

တပ်ဆင်မတိုင်မီ အရင်ဆုံး လမ်းကြောင်းနဲ့ နေရာကို ပြင်ဆင်ရပါမယ်။
Route survey လုပ်ပြီး seabed condition, slope, bathymetry စတာတွေကို စစ်ပါတယ်။
ပြီးရင် Route engineering လုပ်ပြီး survey data ပေါ်အခြေခံပြီး cable route ကို ဒီဇိုင်းချတာပါ။
တစ်ခါတလေ seabed ပေါ်မှာ rock သို့မဟုတ် debris တွေရှိရင် Route clearance လုပ်ဖို့လိုပါတယ်။
ကမ်းနားဘက်မှာတော့ HDD conduit သို့မဟုတ် bellmouth တပ်ဆင်ပြီး Landfall area preparation ပြုလုပ်ထားဖို့ လိုပါတယ်။

2) ကမ်းနားဆွဲဝင်ခြင်း (Landfall Pull-in)

ဒါက project တစ်ခုရဲ့ အရေးကြီးဆုံးအဆင့်တစ်ခုပါ။
ကေဘယ်လ်ရဲ့ ပထမဆုံးအပိုင်းကို ကမ်းနားထဲဆွဲဝင်ရတာပါ။ Pulling head ချိတ်ပြီး winch system နဲ့ HDD conduit ထဲသို့ ဆွဲဝင်ပါတယ်။
အဓိကကတော့ tension ကို သေချာထိန်းဖို့ပါ။ Cable မချိုးမယှက်အောင် Tension monitoring system နဲ့ ထိန်းပြီး ဆွဲရပါတယ်။
တစ်ချက်မှားရင် cable ထိခိုက်နိုင်လို့ ဒီအဆင့်မှာ ဂရုပြုဖို့ အရေးကြီးပါတယ်။

3) ပင်လယ်ပြင်အောက် တပ်ဆင်ခြင်း (Normal Laying Operation)

ဒီအဆင့်မှာ CLV (Cable Laying Vessel) ကနေ ဖြည်းဖြည်းချင်း ရေထဲကို cable ကို ဖြန့်သွားတာပါ။
DP (Dynamic Positioning) System နဲ့ vessel ကို route ပေါ်မှာ တိတိကျကျ ထိန်းထားတယ်။
Tensioner နဲ့ cable engine တွေကတော့ cable မချိုးမယှက်အောင် သေချာထိန်းပါတယ်။
ROV နဲ့ Touchdown point ကိုစောင့်ကြည့်တယ်။
အမြန်နှုန်းလည်း 0.3 knot မှ 1 knot ထိပဲ သွားတတ်ပါတယ်။

4) ချိတ်ဆက်ခြင်း (Jointing)

တစ်ခါတလေ cable length ကြီးနေတဲ့ project တွင် အပိုင်းလိုက်တပ်ရတာမို့ Jointing လုပ်ရပါတယ်။
Abandonment & Recovery လုပ်ပြီးမှ omega jointing သို့မဟုတ် in-jointing operation လုပ်ပါတယ်။
ပြီးရင် Joint overboarding လုပ်ပြီး ဆက်လက် lay လုပ်သွားတာပါ။
ဒီအဆင့်ဟာ မလွယ်ပါဘူး။ တော်တော်လှုပ်ရှားပြီး သေချာလုပ်ဖို့လိုပါတယ်။

5) မြေထဲမြုပ်ခြင်း (Cable Burial)

တပ်ပြီးပြီဆိုတာနဲ့ မပြီးသေးပါဘူး။
Marine traffic နဲ့ trawling သယ်ယူမှုတွေမှ ကေဘယ်လ်ကိုကာကွယ်ဖို့ မြေထဲမြုပ်ဖို့လိုပါတယ်။
Plough burial နည်းလမ်းဆိုတာ Plough နဲ့ ချိုင့်ဖောက်ပြီး cable ကို တစ်ပြိုင်တည်းမြုပ်တာပါ။
Jetting burial ကတော့ water jet နဲ့ သဲမြေကို လှည့်ဖျက်ပြီး cable ဝင်သွားအောင် လုပ်တာပါ။
Burial method ကိုလည်း seabed condition ပေါ်မူတည်ပြီးရွေးရပါတယ်။

6) တပ်ဆင်ပြီးနောက် စစ်ဆေးခြင်း (PLIB)

Post-Lay Inspection and Burial (PLIB) လုပ်ရပါတယ်။
ROV နဲ့ burial depth, touchdown profile, free span စတာတွေကို စစ်ပါတယ်။
လိုအပ်ရင် re-burial လုပ်ပါတယ်။ ဒီအဆင့်က commissioning မတိုင်ခင် အရေးကြီးတဲ့ verification stage ပါ။

7) စစ်ဆေးပြီး အသုံးပြုရန်ပြင်ဆင်ခြင်း (Testing and Commissioning)

အဆုံးမှာတော့ electrical test (continuity, insulation) နဲ့ optical test (OTDR) လုပ်ပြီး system ကို စစ်ပါတယ်။ အဲဒါပြီးရင်ပဲ cable system ကို operational phase ထဲသို့ ဝင်နိုင်ပါပြီ။

Common cable laying methods

• Surface Lay – တပ်ပြီးမြုပ်မထားဘဲ ရေပြင်အောက်မှာပဲထားတာ။

• Pre-Lay Trenching – Cable မတပ်ခင် အကြိုချိုင့်ဖောက်ထားတာ။

• Post-Lay Jetting – Cable တပ်ပြီးမှ jetting နဲ့ မြုပ်တာ။

• Simultaneous Lay & Burial (SLB) – တစ်ပြိုင်တည်း lay လုပ်ပြီး မြုပ်တာ။

Subsea Cable installation ဆိုတာက တကယ်နည်းပညာမြင့်တဲ့ operation တစ်ခုပဲဖြစ်ပါတယ်။ Seabed data, metocean condition, vessel motion, touchdown behavior စတာတွေကို သေချာစစ်ပြီး analysis လုပ်ဖို့လိုပါတယ်။ Particularly, cable tension, minimum bend radius, compression စတာတွေကို simulation နဲ့ sensitivity check လုပ်ဖို့ လိုပါတယ်။ ဒီလိုလုပ်မှ installation နဲ့ related problems တွေကို အမြန်ဆုံး identify လုပ်ပြီး mitigate လုပ်နိုင်ပါတယ်။

နောက်ပိုင်း article မှာတော့ lazy wave system တို့၊ buoyancy method တို့လို advanced installation techniques တွေကို share ပေးပါမယ်။

ပုံကတော့ လက်ရှိ ပြင်သစ်က floating wind turbine project မှာ cable pull-in လုပ်ဖို့ analysis လုပ်ထားတဲ့ capture လေးဖြစ်ပါတယ်။

“Submarine Cable Systems for OWF”

submarine cables တွေကို ဘယ်နေရာတွေမှာသုံးလဲဆိုရင် offshore renewal energy ကနေရလာတဲ့ power ကို shore အထိပဲ power transfer လုပ်တဲ့နေရာမှာသုံးပါတယ်။ တကယ်တော့ oil/gas platforms တွေမှာလဲသုံးပါတယ် ဒါပေမဲ့ ဒီနေရာမှာ renewal energy လို့သုံးနှုန်းထားခြင်းသည် oil/gas အကြောင်းကို ထည့်မပြောခြင်းဖြစ်ပါတယ်။

1) Layouts

Output power distance ပေါ်မူတည်ပြီး layout နှစ်မျိုးရှိပါတယ်

*Without offshore substation
*With offshore substation

အဲ့ဒီ layouts ၂ မျိုးအပေါ်မူတည်ပြီး သုံးရမယ့် cable အမျိုးအစားတွေ voltage တွေကွဲပြားသွားတာပဲဖြစ်ပါတယ်။ သို့သော်ငြားလည်း Layout 2 (with Offshore substation) ကိုအများအပြားသုံးတာတွေ့ရှိရမှာဖြစ်ပါတယ်

2) ဒီတော့ Offshore substation နဲ့ Onshore substation တေကဘာတွေလဲ သူတို့ဟာ အဓိက ဘယ်လိုအလုပ်တွေကို လုပ်ဆောင်ပေးလဲဆိုတာကို အကြမ်းဖျင်းအရင်ရှင်းပြချင်ပါတယ်

*Offshore substation ဆိုတာ WT ကနေ ရလာတဲ့ electricity ကို medium voltage to high voltage power transformation လုပ်ပေးဖို့ house ထားတဲ့ နေရာဖြစ်ပါတယ်။

*Onshore substation ဆိုတာ power grid ဆီ distribution မလုပ်ခင် လျှပ်စစ်သုံးစွဲသူတွေအတွက် သင့်တော်တဲ့ voltage ရဖို့ shore ကရလာတဲ့ electricity ကို adjust လုပ်ပေးတဲ့ နေရာဖြစ်တယ်။

3) Cables

ဒီတော့ electricity connection နဲ့ပတ်သက်ပြီး အသုံးအနှုန်းတွေ၊ သူတို့ရဲ့လုပ်ဆောင်ပုံတွေတော့သိပြီ။ ဒါပေမဲ့ သူတို့တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ဘယ်လို connect လုပ်လဲဆိုတာသိချင်တော့မှ cables အကြောင်းက စပါတော့တယ်။

Array cable နဲ့ Export cable ဆိုပြီး ၂ မျိုးရှိပါတယ် WTG မှ ရလာတဲ့ MV ကို offshore substation ထိ array cables တိုက်ရိုက်သုံးပြီး offshore substation ကနေ onshore substation ထိ export cables သုံးပါတယ်။ export cables မှာလဲ HVDC နဲ့ HVAC ဆိုပြီး topologies ၂ ခုကွဲပါသေးတယ် HVDC သုံးမယ်ဆိုရင်တော့ offshore ရော onshore ရော နှစ်ဖက်လုံးမှာ converter stations ရှိဖို့လိုအပ်ပါတယ်။ အဓိက ကွာခြားချက်ကတော့ ပုံ (၃)မှာပြထားတဲ့အတိုင်း နောက်ဆုံး grid မှာ ရလာတဲ့ voltage ပဲ ကွာသွားတာဖြစ်ပါတယ်။

ဒီလောက်ဆိုရင် အနည်းနဲ့အများတော့ cables အကြောင်း တီးမိခေါက်မိပြီလို့ ထင်ပါတယ်။
Offshore cable laying sequence and method ကိုတော့ နောက်မှသက်သက်စီ ခွဲတင်ပေးပါ့မယ်။

ဒီနေ့တော့ wind turbine foundation တွေနဲ့ပတ်သက်ပြီး generally ဆွေးနွေးချင်ပါတယ်

အဓိကအားဖြင့် offshore မှာ fixed foundations နဲ့ floating ဆိုပြီး ယေဘုယျအားဖြင့် နှစ်ပိုင်းရှိပါတယ် နောက်ပိုင်းမှာတော့ floating ဘက်ကို 100% in the future ဖြစ်လာမှာဆိုပေမယ့်လက်ရှိမှာတော့ fixed ကိုပဲတွင်တွင်ကျယ်ကျယ်သုံးနေပါသေးတယ်

OWT (offshore wind turbine) တွေကို Tower, Transition piece, Foundations ဆိုပြီး ၃ ပိုင်းပိုင်းလေ့ရှိပါတယ် ဒီလိုမျိုး extremely powerful element ကြီးက ပင်လယ်မြေအောက်ကြမ်းပြင် ပေါ်မှာ ရှိနေတာကြောင့် သူ့အပေါ်သက်ရောက်နေတဲ့ forces တွေ loads တွေ ရယ် သာမန်မြေကြီးပေါ်မှာမဟုတ်တဲ့အတွက် Dynamic case ပါထည့်သွင်းစဉ်းစားရတာမို့ wind, waves, currents တွေကြောင့် အဘက်ဘက်မှ ခံနိုင်ရည် ရှိအောင် stable base ဖြစ်အောင် foundations ဟာအဓိကနေရာအနေဖြင့်အရမ်းအရေးကြီးပါတယ် ဒါကြောင့်မို့လဲ Project တစ်ခုလုံး ကုန်ကျစရိတ်ရဲ့ 20-30% လောက် foundation ကို invest လုပ်ကြရတာ...

ဒီတော့ foundation types အမျိုးအစားတွေနဲ့ သူတို့ရဲ့ features တွေက ဘာတွေများဖြစ်မလဲဆိုတာ အောက်မှာ ဆက်ကြည့်ကြည့်ရအောင် ( စာရှည်မှာစိုးလို့ sector ခွဲခွဲပြီးတင်ပြပေးချင်ပါတယ် )

Currently four types of foundations (latest solutions for water depth)
1) Monopiles (water depth 35-40m)
2) Gravity-based (water depth 25-30m)
3) Jacket (or tripod) (water depth 35-40m)
4) floating (over 50m water depth)

General rule အရတော့ water depth 50 m အောက် ရှိတဲ့ ဧရိယာတွေမှာဆို fixed သုံးပြီး over 50m water depth မှာတော့ floating သုံးနေကြပါတယ် ( floating will be discussed in details later)

1) Monopile

အဓိကအားဖြင့် Majority သုံးနေတာကတော့ monopile foundation ပဲဖြစ်ပါတယ် သူဟာ foundation တွေထဲမှာ အရိုးရှင်းဆုံးနဲ့ ဆောက်ရအလွယ်ဆုံး safely installed အဖြစ်ဆုံးမို့လို့ပါပဲ လက်ရှိ မှာ ၂၀၂၀ European statistics အရဆို 81% of operational offshore wind farms တွေက monopile ကို တွင်တွင်ကျယ်ကျယ် အသုံးပြုနေကြပါတယ် သူ့ရဲ့ Installation process အပြီးအစီးတောင် 24 hours အတွင်းပြီးတယ်ဆိုတော့ manufacturing ease ဘယ်လောက်ဖြစ်လဲ စဉ်းစားသာကြည့်တော့... geometry ကိုကြည့်မယ်ဆိုလဲ simplest tabular shape ပဲ diameter က normally 3-8m ရှိပြီး သူ့ထက်ကြီးတဲ့ 11 m diameter တွေကိုတော့ (XL-monopile) ဆိုပြီးပြောင်းပြီးခေါ်ဝေါ်ကာအသုံးပြုနေကြပါပြီ

2) Gravity based
ဒီအမျိုးအစားကတော့ concept ကရိုးရှင်းပါတယ် stability ပိုကောင်းအောင် အောက်ခြေမှာ concrete base ခံလိုက်ပြီးသူ့အပေါ်ကနေမှ shaft ပြေးတာပါ generation အလိုက် ပိုကောင်းအောင် (အဓိကကတော့ size & weight လျှော့တာပါပဲ )version အမျိုးမျိုးပြောင်းလဲလာကြပါတယ် နောက်ဆုံး 3rd generations မှာဆို hollow base လုပ်ပြီး operation area မှာ foundation installation လုပ်ပြီးမှသူ့အထဲကို sand ballast လုပ်တာမျိုး တွေ ဖြစ်လာပါတယ်

3) Jacket or tripod
Jacket က mono pile လိုပဲ ဒါပေမဲ့ သူက four legs or three legs ရှိတော့ frame structure က stiffness ပိုကောင်းတယ်Installation process ဘက်ကကြည့်မယ်ဆိုရင်တော့ large scale သွားမယ်ဆို monopolies က pile တစ်ချောင်း နဲ့ ပြီးပေမယ့် jacket က 3 or 4 legs အတွက် drilling လုပ်နေရတယ် သို့သော်ငြားလည်း တခြား Processing ပိုင်းတွေ Ocean loads တွေမှာလဲ jacket ကပိုသာလွန်နေတာမို့ နောက်ပိုင်းမှာ jacket ကလဲ popular ဖြစ်နေပါတယ်

တကယ်တမ်းကျ ဒီ foundation types အမျိုးအစားတွေကို ဘာပေါ်မူတည်ပြီး ရွေးချယ်ရမလဲဆိုတာက ပိုပြီးစိတ်ဝင်စားဖို့ကောင်းပါတယ် ဒါကိုတော့ နောက် sector မှာ တင်ပြပေးမှာမို့ ဆက်လက်စောင့်ကြည့်ပေးပါဦး 👋

Renewable Energy ကို ဘာကြောင့် ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းမှာ တွင်တွင်ကျယ်ကျယ် အသုံးချနေတာလဲ ???

ပထမဦးဆုံး အနေနဲ့ renewable energy က ဘာပါလဲ ဆိုတာကို အရင်ဆုံး ရှင်းပြချင် ပါတယ်
အဓိကအနေနဲ့ သဘာဝအရင်းအမြစ် (natural sources) ကနေ ရလာတဲ့ clean energy ကို ဆိုလိုတာပဲ ဖြစ်ပါတယ်

Solar, Wind, Hydro, Biomass စတာတွေဟာ renewable energy ထုတ်နိုင်တဲ့ အဓိက အရင်းအမြစ်တွေပဲ ဖြစ်ပါတယ် လက်ရှိ ဖွံ့ဖြိုးပြီး နိုင်ငံတွေဟာ hydroelectricity နဲ့ Biomass ကိုမသုံးတော့ပဲ Wind Turbine နဲ့ Solar PV ကို extremely move လုပ်နေကြပြီဖြစ်ပါတယ် မြန်မာနိုင်ငံမှာလဲ Solar PV တွေ သုံးနေကြပေမဲ့ တစ်နိုင်ငံလုံး အတိုင်းအတာအားဖြင့် အလွန်နည်းနေပါသေးတယ်
တစ်ကမ္ဘာလုံးမှာ လက်ရှိ greenest energy အဖြစ်ဆုံး နိုင်ငံဟာ 🇮🇸 Iceland နိုင်ငံဖြစ်ပါတယ် သူ့နိုင်ငံရဲ့ ၁၀၀%လျှပ်စစ်သုံးစွဲမှုဟာ renewable sources ကိုပဲ အသုံးပြုထားခြင်းဖြစ်ပါတယ်

Greenhouse gas emissions, CO2 emissions, စသဖြင့် လေထုညစ်ညမ်းစေတာမျိုးမရှိတော့ဘဲ သဘာဝကို အသုံးချပြီး clean energy ထုတ်တာဆိုတော့ the best solutions ပေါ့နော်

ဆိုတောာ့ကာ လက်ရှိမှာ တွင်တွင်ကျယ်ကျယ်သုံးနေတာကတော့ Offshore Wind Farm နဲ့ Offshore Solar plant တွေပဲ ဖြစ်ပါတယ် ဒါ့အပြင် နည်းပညာပိုမို ထွန်းကားတဲ့နိုင်ငံတွေမှာတော့ cheap ဖြစ်အောင် Offshore wind turbine ကနေမှတစ်ဆင့် hydrogen ထုတ်ကာ clean energy မှ clean energy တစ်ဆင့်ပြန်ထုတ်ပြီး electricity သုံးစွဲနေကြပြီပဲ ဖြစ်ပါတယ်

World target by 2050 အရ 85% renewable energy increases ဖြစ်လာမှာပါ mostly wind power and solar PV ပဲ ဖြစ်လာမှာမို့ မြန်မာပြည်အနေနဲ့ တတ်နိုင်သလောက် clean energy sector ကို အမှီလိုက်ဖို့လိုပါတယ်.....