Góndolas de 600 toneladas y palas de 115 metros, instaladas desde una cubierta que no permanece inmóvil.
Compensación de heave para la eólica marina
Por qué el aumento del tamaño de las turbinas dificulta el control de los izados de instalación de eólica marina, qué opciones de compensación de movimiento son adecuadas para ese trabajo y cómo se prevé que evolucione el mercado.
Por Tord Martinsen & Peter Wang · · Revisado en · 5 min de lectura
Desafíos de la instalación de aerogeneradores
Los aerogeneradores marinos se instalan mediante buques autoelevables, buques grúa de gran capacidad o plataformas semisumergibles. A medida que el tamaño de las turbinas supera los 15 MW, con góndolas de más de 600 toneladas y palas de más de 115 m, las operaciones de izado son cada vez más sensibles a los movimientos inducidos por el heave.
Fases clave de la instalación en las que importa la compensación de heave:
- Colocación del monopilote o jacket — descenso de una cimentación de más de 1000 toneladas a través de la zona de salpicadura hasta el lecho marino
- Instalación de la pieza de transición — la inyección de grout o el empernado de la TP al monopilote requieren un posicionamiento vertical preciso
- Izado de tramos de torre — el apilamiento de tramos de torre en altura amplifica los movimientos del buque
- Instalación de la góndola y las palas — los izados a mayor altura y con las tolerancias más estrictas
Una vez elevado, un buque autoelevable elimina el heave del casco provocado por el heave; permanecen la flexibilidad de la punta de grúa y el viento, pero los ciclos de elevación consumen tiempo y la profundidad de agua es limitada. Los buques de instalación flotantes ofrecen ciclos más rápidos, pero deben gestionar los movimientos inducidos por el heave durante cada izado.
| Fase de instalación | El izado | Desafío de movimiento |
|---|---|---|
| Monopilote / jacket | 1 000+ t | Cimentación a través de la zona de salpicadura hasta el lecho marino |
| Pieza de transición | Fijada al monopilote con grout o pernos | Posicionamiento vertical preciso |
| Tramos de torre | Apilados en altura | La altura amplifica el movimiento del buque |
| Góndola y palas | Góndolas de 600+ t · palas de 115+ m | Los izados a mayor altura, las tolerancias más estrictas |
Soluciones de compensación de movimiento para la eólica
En la instalación eólica marina se utilizan varios métodos de compensación de movimiento:
- Compensación activa de heave (AHC) — cabrestantes de grúa con medición del movimiento en tiempo real y accionamiento hidráulico o eléctrico. Se utilizan en grandes buques grúa para izados pesados. El rendimiento se especifica para cada sistema y estado de la mar; el coste es el consumo energético y la complejidad del control.
- Compensación pasiva de heave (PHC) — sistemas de resorte de gas que absorben el movimiento de heave sin alimentación externa. Menor coste y operación más sencilla. Adecuados para manipular cimentaciones y componentes submarinos.
- Pinzas de pilotes con compensación de movimiento — bastidores especializados que mantienen estables los monopilotes o jackets mientras el buque experimenta heave. Se utilizan en buques de instalación especializados.
- Amortiguadores — protegen frente a cargas de impacto durante la caída libre del pilote o ante transferencias de carga repentinas.
Para trabajos con monopilotes y piezas de transición, una unidad pasiva como RIGEL o una adaptativa como ANTARES es la primera opción rentable; el análisis del izado muestra entonces qué ventana meteorológica se obtiene realmente, sin la complejidad de un sistema AHC completo.
Para trabajos con monopilotes y piezas de transición, RIGEL o el sistema adaptativo ANTARES amplían la ventana meteorológica sin la complejidad de un sistema AHC completo; POLARIS cubre el caso de impacto por caída libre del pilote.
Perspectivas del mercado
El mercado de la eólica marina crece con rapidez. Europa prevé instalar 300 GW de capacidad eólica marina para 2050 y los mercados de Asia-Pacífico (China, Japón, Corea del Sur y Taiwán) están creciendo rápidamente. El tamaño de las turbinas aumenta de 12 MW a 20+ MW, lo que impulsa la demanda de grúas de mayor capacidad y una mejor compensación de movimiento.
Este crecimiento crea oportunidades para los equipos de compensación de heave en varias áreas: buques de instalación flotantes que necesitan compensación de grúa, buques de transferencia de personal con pasarelas compensadas y operaciones de tendido de cables que requieren sistemas de tensión constante. A medida que el sector se adentra en aguas más profundas con cimentaciones flotantes (semisumergible, tipo spar, TLP), aumentará aún más la necesidad de una compensación de heave eficaz durante las operaciones de remolque y conexión.
Preguntas frecuentes sobre la compensación de heave para la eólica marina
¿Por qué necesita compensación de heave la instalación eólica marina?
¿Qué izados de instalación eólica son más sensibles al movimiento?
¿Buque de instalación autoelevable o flotante?
¿Qué soluciones de compensación de movimiento se utilizan en la eólica marina?
¿Qué función cumplen los compensadores pasivos en una campaña eólica?
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¿Está planificando izados para un proyecto eólico marino?
La instalación de cimentaciones, la colocación de monopilotes y el acoplamiento de TP presentan perfiles de DAF diferentes. Indíquenos la campaña y le propondremos una selección de compensador.
Fundamento y supuestos
De dónde proceden las cifras de esta página y hasta qué punto puede utilizarse cada una. Los valores preliminares son estimaciones modelizadas; no sustituyen un análisis específico del proyecto basado en sus propios criterios.
- Masas de turbinas, góndolas y cimentacionesDatos publicados por el sector
- Las masas de los componentes de las máquinas de la clase de 15 MW que están entrando en servicio se publican por los contratistas de turbinas e instalación. Se citan aquí para indicar la magnitud del izado y varían según el modelo y el tipo de cimentación.
- Compensación activa superior al 95%Rendimiento típico, no garantizado
- Una cifra indicativa para un sistema activo bien ajustado, coherente con la comparación de nuestra página sobre compensación activa de heave . La compensación conseguida depende del sensor, el accionamiento y el estado de la mar; se determina para cada sistema, no se presupone.
- Referencias de productos en esta páginaDisponibilidad
- RIGEL, CYGNUS, ANTARES y POLARIS son las unidades que Norwegian Dynamics ofrece actualmente. VEGA y SIRIUS están en desarrollo y se describen aquí únicamente como contexto.
