Compensation de pilonnement pour l’éolien offshore
Commencer par le mouvement au point d’installation.
Le pilonnement n’est qu’un aspect du problème de positionnement.
La réponse pertinente est le mouvement du composant par rapport à sa cible d’installation. Indiquer le point de référence, les directions, les tolérances et la phase opérationnelle avant de choisir la compensation.
Points de référence conceptuels uniquement. Aucune géométrie, tolérance, amplitude de mouvement ou performance d’équipement n’est spécifiée.
Identifier la structure réceptrice.
Une fondation fixe, une fondation flottante ou un navire d’alimentation mobile crée un cas de mouvement relatif différent.
Définir la commande requise.
La séparation verticale, la position latérale et l’orientation peuvent nécessiter des outils différents. Une valeur de réduction de pilonnement ne les décrit pas toutes.
Définir les critères de la phase.
Spécifier les limites pertinentes de charge, de jeu, de vitesse d’atterrissage et d’alignement, puis vérifier la réponse couplée.
Distinguer les opérations surélevées et flottantes.
La coque est appuyée.
Une fois surélevée sur ses jambes, le pilonnement de la coque induit par la houle est éliminé des données de mouvement du levage. Le vent, la flexibilité de la grue et de la structure, ainsi que le mouvement d’un navire d’alimentation ou d’une cible séparés, peuvent néanmoins rester déterminants.
Évaluer le site réel, la condition d’appui, la séquence opérationnelle et les interfaces. La surélévation ne ramène pas à zéro tous les cas de mouvement relatif.
La réponse du navire subsiste.
Le pilonnement et les mouvements de rotation contribuent au mouvement de tête de grue. Évaluer la réponse au point pertinent et sa relation avec le composant et la cible.
Comparer la méthode d’installation complète, la disponibilité et les critères météorologiques. Un navire flottant n’implique pas d’avantage universel en temps de cycle.
Adapter l’évaluation au levage.
Utiliser le composant réel, la configuration de la grue et la méthode d’installation. La puissance nominale de la turbine ou des dimensions génériques de composant ne constituent pas des données de conception suffisantes.
| Phase d’installation | Définir le cas | Vérifier l’interface |
|---|---|---|
| Monopieu / jacket | Masse réelle, flottabilité, géométrie, grue et dispositif de manutention. | Réponse en zone de déferlement, redressement/abaissement et toute interaction avec un gripper ou le fond marin selon la méthode. |
| Pièce de transition | Fondation cible, méthode de raccordement et appuis temporaires. | Position relative, charges d’atterrissage/de contact et alignement pour l’accouplement. |
| Sections de tour | Configuration de la grue, géométrie du composant et conditions de vent. | Mouvement et jeu au point de raccordement, y compris la flexibilité structurelle. |
| Nacelle / pales | Composant réel, outil de levage, centre de gravité et surface exposée. | Position et orientation en hauteur, jeux et critères spécifiés de vent/mouvement. |
Défis de l’installation des éoliennes
L’installation éolienne offshore peut faire appel à des auto-élévatrices surélevées, des navires de levage lourd flottants ou d’autres dispositifs propres au projet. La masse du composant, sa géométrie, l’outil de levage, la configuration de la grue et la cible d’installation déterminent les cas de charge sensibles au mouvement.
Phases d’installation clés où la compensation de pilonnement importe :
- Mise en place du monopieu/jacket : évaluer la fondation réelle et la méthode de manutention pendant l’abaissement, l’entrée dans l’eau et la mise en place au fond marin.
- Installation de la pièce de transition : définir la cible d’accouplement, la méthode de raccordement, les critères de position relative et les charges de contact.
- Levages des sections de tour : évaluer la réponse et le jeu au point de raccordement, en incluant la flexibilité de la grue et de la structure lorsque pertinent.
- Installation de la nacelle et des pales : utiliser le composant réel, l’outil, la surface exposée et les critères de vent/mouvement pour l’interface d’installation en hauteur.
La configuration du navire et la phase opérationnelle déterminent quels mouvements entrent dans le levage. Établir les réponses de tête de grue et de la cible, les conditions de vent pertinentes et la flexibilité structurelle avant de comparer les méthodes d’installation.
Solutions de compensation de mouvement pour l’éolien
Plusieurs approches de compensation de mouvement sont utilisées dans l’installation éolienne offshore :
- Compensation active de pilonnement : un entraînement commandé modifie la réponse verticale du levage dans les limites de sa détection, de sa bande passante, de sa force, de sa vitesse et de sa course. Définir la référence de commande et évaluer le mouvement résiduel à la cible.
- Compensation passive de pilonnement : un système à ressort à gaz modifie la réponse couplée de la charge. Évaluer l’enveloppe force-course et l’amortissement pour le levage ; le coût et l’adéquation dépendent de la configuration et du service spécifiés.
- Grippers de pieu à compensation de mouvement : fournissent une interface de manutention et de retenue du pieu avec des directions compensées et des degrés de liberté spécifiés. Évaluer cette interface avec la grue et le pieu ; son rôle diffère de celui de la compensation de pilonnement en ligne.
- Protection contre les chocs : évaluer la réponse en charge de crête et en course pour un événement défini d’emballement de pieu ou de transfert de charge. Elle n’établit pas la performance de positionnement pour une installation normale.
Comparer une configuration passive à réglage fixe adaptée avec des options adaptatives ou actives, à partir de cas de charge et de critères d’acceptation appariés. RIGEL et ANTARES sont évalués au regard de la réponse force-course requise et des fonctions opérationnelles ; POLARIS traite des événements de choc définis. Le choix de l’équipement et tout bénéfice en fenêtre météorologique découlent de l’analyse.
Perspectives de marché
Pour un contexte régional daté, voir les ambitions de la Commission européenne de décembre 2024 pour les énergies renouvelables offshore. Il s’agit d’objectifs régionaux non contraignants, non d’une prévision du calendrier ou de la demande d’équipement d’une campagne particulière.
Les ambitions de déploiement et les conceptions de turbines continuent d’évoluer. Considérer les objectifs régionaux comme un contexte de marché daté, et utiliser la turbine, la fondation et la méthode d’installation réelles lors de la définition d’une campagne de levage.
La manutention de fondation, le transfert de composants, le remorquage et le raccordement créent chacun des interfaces et des exigences d’équipement différentes. Une passerelle à compensation de mouvement, un compensateur de levage et un système de contrôle de tension ont des critères d’acceptation différents ; la performance d’une application n’établit pas celle d’une autre.
Compensation de pilonnement pour l’éolien offshore : questions fréquentes
Pourquoi l’installation éolienne offshore nécessite-t-elle une compensation de pilonnement ?
Quels levages d’installation éolienne sont les plus sensibles au mouvement ?
Auto-élévatrice ou navire d’installation flottant ?
Quelles solutions de compensation de mouvement sont utilisées dans l’éolien offshore ?
Quelle est la place des compensateurs passifs dans une campagne éolienne ?
Contenus connexes sur Norwegian Dynamics
- Notions de base de la compensation passive de pilonnement : équations, dérivation et le calculateur d’efficacité.
- Compensation active de pilonnement : AHC en ligne, entrée MRU, actionnement hydraulique et positionnement de l’AHC.
- Passage dans la zone de déferlement : le cas de conception déterminant pour de nombreux levages sous-marins.
Vous effectuez un levage pour un projet éolien offshore ?
Envoyez les données du composant et de l’outil de levage, la configuration du navire et de la grue, le dispositif de cible/appui, la séquence d’installation proposée et les critères requis de mouvement/charge. Nous pouvons définir l’évaluation et le périmètre de l’équipement.
Base et hypothèses
Distinguer les données de conception du projet, la performance de l’équipement et le contexte de marché. Chacun a sa propre source et son propre champ d’application.
- Base du composant et de l’installation
- Utiliser la masse réelle du composant, le centre de gravité, la géométrie, l’outil de levage, le dispositif de grue et les données de la cible. La puissance nominale de la turbine et les masses ou longueurs génériques de composant ne définissent pas le levage.
- Périmètre de la commande de mouvement
- Spécifier les directions commandées et les points de référence. Pour un exemple d’un rôle d’équipement différent, Huisman décrit un cadre XY et une interface de gripper pour la manutention de pieux. Son architecture et ses performances ne constituent pas des valeurs nominales pour un compensateur ND.
- Références de produits sur cette pageDisponibilité
- RIGEL, CYGNUS, ANTARES et POLARIS sont les unités actuellement proposées par Norwegian Dynamics. VEGA et SIRIUS sont en développement et ne sont décrites ici qu’à titre de contexte.
