夕暮れに作業する洋上風力タービン設置船
ヒーブ補償 · 洋上風力

600トンのナセル、115メートルのブレード — 揺れ続けるデッキから設置。

洋上風力向けヒーブ補償

風力タービン設置の課題

洋上風力タービンは、ジャッキアップ式作業船、大型揚重クレーン船、または半潜水式プラットフォームを用いて設置されます。タービンの規模が15 MWを超え、ナセル重量が600トン超、ブレード長が115 m超になるにつれ、揚重作業は波浪に起因する動揺の影響をますます受けやすくなります。

実用的な適用: 本トピックの実用的な適用については、POLARISクレーン用ショックアブソーバー and 特注大型揚重機器.

ヒーブ補償が重要となる主な設置段階:

  • モノパイル/ジャケットの設置 — 1000トン超の基礎を飛沫帯を通して海底へ降下
  • トランジションピースの設置 — TPをモノパイルにグラウトまたはボルト接合するには、正確な鉛直位置決めが必要です
  • タワーセクションの揚重 — 高所でタワーセクションを積み上げると船体動揺が増幅されます
  • ナセルおよびブレードの設置 — 最も高所で行われ、公差が最も厳しい揚重作業

従来のジャッキアップ式作業船は海底に着底することでヒーブを排除しますが、再配置に時間がかかり、水深に制約があります。浮体式設置船はより短いサイクルタイムを実現しますが、すべての揚重作業で波浪に起因する動揺を管理する必要があります。

設置段階揚重作業動揺に関する課題
モノパイル/ジャケット1 000+ t基礎を飛沫帯を通して海底へ設置
トランジションピースモノパイルへグラウトまたはボルト接合正確な鉛直位置決め
タワーセクション高所で積み上げ高さが船体動揺を増幅
ナセルおよびブレード600+ tナセル · 115+ mブレード最も高所で行われ、公差が最も厳しい揚重作業

風力向け動揺補償ソリューション

洋上風力の設置には、複数の動揺補償方式が用いられます:

  • アクティブヒーブ補償(AHC) — リアルタイムの動揺検知と油圧/電動駆動を備えたクレーンウインチです。大型クレーン船の重量物揚重に使用されます。>95%の補償を達成しますが、大きな電力と複雑な制御が必要です。
  • パッシブヒーブ補償(PHC) — 外部電源なしでヒーブ動揺を吸収するガスばねシステムです。低コストで操作も簡単です。基礎および海中コンポーネントのハンドリングに適しています。
  • 動揺補償式パイルグリッパー — 船体がヒーブする間もモノパイルまたはジャケットを安定して保持する専用フレームです。専用の設置船で使用されます。
  • ショックアブソーバー — 作業中の衝撃荷重を防護します:パイルランまたは突然の荷重移送事象.

モノパイルおよびトランジションピースの設置では、RIGELのようなパッシブ補償装置またはANTARESのようなアダプティブシステムは、フルAHCの複雑さを伴わずにウェザーウィンドウをコスト効率よく拡大します。

ジャッキアップ式作業船ヒーブなし — 海底に着底。再配置が遅く、水深に制約。
浮体式作業船より短いサイクルタイム、より深い水深 — ただし、すべての揚重が波の影響を受けます。補償が浮体式作業サイクルを成立させます。

モノパイルおよびトランジションピースの作業では、RIGELまたはアダプティブなANTARESは、フルAHCの複雑さを伴わずにウェザーウィンドウを拡大します。POLARISはパイルラン時の衝撃に対応します。

市場展望

洋上風力市場は急速に成長しています。欧州は2050年までに300 GWの洋上風力容量を導入する計画であり、アジア太平洋市場(中国、日本、韓国、台湾)も急速に拡大しています。タービン容量は12 MWから20+ MWへと大型化しており、より大型のクレーンと高性能な動揺補償への需要を押し上げています。

この成長により、クレーン補償を必要とする浮体式設置船、動揺補償式ギャングウェイを用いる作業員輸送船、一定張力システムを必要とするケーブル敷設作業など、複数の分野でヒーブ補償装置の機会が生まれています。業界が浮体式基礎(セミサブ、スパー、TLP)でより深い海域へ進出するにつれ、曳航出しおよびフックアップ作業における効果的なヒーブ補償の必要性はさらに高まります。

洋上風力向けヒーブ補償 — よくある質問

風力設備の設置になぜヒーブ補償が必要ですか?
15 MWを超えるタービンでは、600+ tのナセルと115+ mのブレードを、波ごとに動く船舶から揚重します。補償により、これらの揚重を安全かつ再現可能にし、より多くの気象条件で作業できます。
最も難しい揚重作業は何ですか?
飛沫帯を通過する基礎、正確な鉛直位置決めが必要なトランジションピース、高さが動揺を増幅するタワーセクション、そしてナセル/ブレードの設置です。これらは最も高所で行われ、公差が最も厳しい揚重作業です。
ジャッキアップ式または浮体式の設置船?
ジャッキアップ式作業船はヒーブを排除しますが、再配置が遅く、水深に制約があります。浮体式作業船はサイクルが速く、より深い海域に到達できますが、すべての揚重で動揺を管理しなければなりません。ここで補償が真価を発揮します。
どのような補償方式が用いられますか?
大型クレーン船のAHCウインチ(>95%の補償、大きな電力と複雑性を要する)、基礎およびコンポーネント向けのパッシブガスばねユニット、動揺補償式パイルグリッパー、パイルラン事象向けのショックアブソーバーです。
業界が浮体式へ移行すると?
浮体式基礎(セミサブ、スパー、TLP)では、曳航出しおよびフックアップ作業が加わります。動揺が重要となる海上作業が増え、プロジェクト全体で補償の必要性も高まります。

Norwegian Dynamicsの関連情報

この機能を必要とする揚重作業ですか?

基礎設置、モノパイル据付、TP接合では、それぞれ異なるDAFプロファイルがあります。プロジェクト条件をお知らせいただければ、補償装置の選定をご提案します。