WAGEO — последняя инновация Fugro в области геофизических технологий — вместе с программным обеспечением AGS Res2DInv компании Seequent может раскрыть важную информацию о геоданных для создания более устойчивой энергетической инфраструктуры.
Что общего между Лохнесским чудовищем и технологией гидрогеофизической съемки (WAGEO) при помощи буксируемой электроразведочной косы от компании Fugro?
Одно обитает в мутных водах шотландского фольклора. Другая, разработанная в Германии, также преуспевает в глубине.
«И то, и другая носят имя “Нессиˮ», — говорит Александер Эйферт (Alexander Eifert), старший геофизик в Furgo.
«“Нессиˮ использует измерения удельного сопротивления, сделанные под водой, для создания изображений геологической среды», — говорит Александер.
Эта технология анализирует слои отложений и грунта, чтобы лучше определить, например, оптимальное местоположение и глубину заглубления элементов инфраструктуры.
«Раскрытие информации о геоданных имеет важное значение для более ответственного и надежного проектирования, создания и обслуживания активов», — говорит Александер.
Данные, собранные в ходе геотехнических изысканий Fugro, передаются в трехмерные модели геологической среды для понимания строения недр под дном водного объекта.
С момента создания этой технологии программное обеспечение AGS Res2DInv от Seequent помогает быстро выполнять обработку и инверсию получаемых данных.
Экологически чистые инфраструктурные проекты, такие как ветровая и солнечная энергетика, могут способствовать глобальному переходу на возобновляемые источники энергии и снизить нашу зависимость от ископаемых видов топлива.
Но по мере ускорения темпов изменения климата возрастают и трудности, связанные с инфраструктурой возобновляемых источников энергии.
«И здесь может помочь наша технология WAGEO», — говорит Александер.
В инновационной технологии WAGEO от Fugro метод геоэлектрической разведки используется с целью измерения удельного электрического сопротивления геологической среды под дном водных объектов. (Источник изображения: Fugro)
Более глубокое понимание благодаря геоданным
У Fugro есть клиенты во всех регионах мира, преимущественно в сфере энергетики, инфраструктуры и управления водными ресурсами.
Коллектив компании включает 10 000 специалистов в 57 странах — в Южной и Северной Америках, на Ближнем Востоке, в Европе, Африке, Индии, а также в Азиатско-Тихоокеанском регионе.
«Наши решения для определения характеристик участка обеспечивают безопасное и экономичное проектирование и строительство инфраструктуры как на суше, так и на море», — говорит Рональд Тьеммес (Ronald Tjemmes), старший менеджер проектов в Fugro.
Рост населения, урбанизация и старение активов определяют рынки инфраструктуры в большинстве стран, где работает Fugro.
В то же время амбициозная глобальная цель в энергетике, предусматривающая, что к 2030 году 70 % электроэнергии должно производиться за счет возобновляемых источников, подталкивает к быстрому развитию технологий солнечной энергетики, а также ветроэнергетики — наземной и морской.
«Наши знания и технологии в области работы с данными помогают клиентам создавать более экологичную инфраструктуру в этих отраслях и лучше адаптироваться к изменению климата», — говорит Рональд.
Недавно компания Fugro выполнила комплекс работ по описанию характеристик участка в Нидерландах для строительства новой ветровой электростанции Windplanblauw («“Голубойˮ (экологичный) парк ветротурбин»).
Ветровая электростанция мощностью 340 МВт разрабатывается компанией SwifterwinT в сотрудничестве с Vattenfall.
«Мы рады, что наша технология WAGEO использовалась в рамках исследований прибрежных ветровых электростанций и в поддержку ускорения развития более экологически чистых источников энергии», — говорит Рональд.
Технология анализирует слои осадочных пород и грунта на дне моря или озера, чтобы помочь спроектировать и построить более безопасную для экологии инфраструктуру (Источник изображения: Fugro)
Как работает WAGEO?
Термин WAGEO относится к набору нескольких геофизических методов, включая гидроакустические и геоэлектрические методики разведки, испытания на месте и прямой отбор проб.
Наиболее заметная особенность технологии — подводная геоэлектрическая разведка, которая измеряет электрическое сопротивление осадочных отложений в недрах для определения различий в размере частиц и проводимости порового флюида.
«Чтобы исследовать залегающие под поверхностью породы, мы прикрепляем электроразведочную косу с 24 электродами, которую мы зовем “Нессиˮ, к судну и буксируем ее по дну», — говорит Фалько Остманн (Falko Oestmann), главный инженер-геофизик в Furgo.
Суть геоэлектрического метода в том, что в землю подается электрический ток, при этом непрерывно выполняются соответствующие замеры напряжения с использованием определенной последовательности доступных положений электродов.
Показания привязаны к положению судна в системе координат GPS и длине приемной косы.
Программа Res2Dinv компании Seequent инвертирует большое количество измеренных данных, а рассчитанное распределение удельного сопротивления используется для создания геологической интерпретации.
Поскольку географическая привязка данных должна учитывать наименьшее расстояние между электродами, набор данных является разреженным, но в то же время чрезвычайно большим, — из-за чего перед программным обеспечением для инверсии возникает уникальная задача по обработке такого набора данных.
«На основе зафиксированных закономерностей мы можем составить карту разных типов отложений и различать слои глины, торфа, ила, песка или гравия», — говорит Фалько.
«Преимущество нашей технологии заключается в ее гибкости», — говорит он. «Вы можете проводить измерения в любом месте — пока глубина воды достаточна, чтобы буксировать электроразведочную косу за судном».
«Мы можем создавать профили любой длины и на глубинах до 50 метров — или, наоборот, в очень мелких местах».
Технология WAGEO от Fugro недавно использовалась в целях анализа озерного ложа для размещения солнечных электростанций нидерландской компании-разработчика GroenLeven.
Проект включал установку анкерных стержней для более чем 100 000 плавучих солнечных панелей на двух озерах, где проводилась добыча песка, в Нидерландах.
«Мы произвели замеры слоев грунта на дне озера, чтобы найти наилучшее место и глубину для эффективного размещения анкерных стержней в рамках безопасного проектирования фундаментов для возобновляемых источников энергии», — говорит Серкан Эльгюн (Serkan Elgun), старший консультант по геофизике в Fugro.
«И поскольку воздействие нашей технологии на окружающую среду незначительно, нам удалось провести наше неинтрузивное исследование без малейшего ущерба для флоры и фауны прилегающей территории», — добавляет Серкан.
Результаты геоэлектрических исследований для размещения ветротурбин, показывающие слой рыхлых отложений / ила по высоте (м NAP) в рамках проекта Windplanblauw (Источник изображения: Fugro)
Продвижение технологии ветровых электростанций
Ветровые электростанции могут сыграть фундаментальную роль в стремлении человечества перейти к более природосберегающему и декарбонизированному производству энергии.
«Решающее значение имеют обеспечение смещения спроса на энергию в сторону “зеленогоˮ электричества и расширение возможностей использования возобновляемых источников энергии», — говорят члены команды Fugro.
Проект ветровой электростанции Windplanblauw расположен в северо-западной части Флеволанда в Нидерландах и простирается как по суше, так и по морю.
Вместо 74 ветровых турбин в районе проекта будут установлены новые, более крупные установки в количестве 61 турбины, которые будут вырабатывать около 340 МВт энергии.
По завершении строительства ветровая электростанция будет производить достаточно энергии для снабжения электричеством 450 000 домохозяйств.
«Мы понимаем, что большая часть рисков, связанных с крупными инфраструктурными проектами, располагается под землей», — рассказывают эксперты рабочей группы.
«Благодаря нашим исследованиям участка с использованием “Нессиˮ мы смогли предоставить необходимые геоданные, которые помогают компаниям SwifterwinT и Vattenfall оптимизировать проектирование и безопасную конструкцию для фундаментов ветровых турбин», — объясняют специалисты.
«И оказали помощь в выборе наиболее эффективной кабельной трассы от береговой подстанции до турбин».
Учитывая растущие масштабы, увеличение капитальных вложений, затрат и рисков при разработке ветровых электростанций, критически важно как можно быстрее переходить от концепции к стабильному производству.
«В крупных проектах, таких как Windplanblauw, наша технология WAGEO собирает огромные объемы данных, в результате чего создаются очень большие инверсионные модели», — говорят специалисты рабочей группы.
Решение AGS Res2DInv компании Seequent обладает уникальными возможностями для выполнения инверсии этих наборов данных и эффективной обработки больших моделей.
«Полученные трехмерные изображения позволяют нам легко видеть характеристики отложений под поверхностью земли и принимать более обоснованные решения. Это помогает быстрее реализовывать проекты, соответствующие принципам устойчивого развития».