Heave-compensatie voor offshore wind
Begin met de beweging op het installatiepunt.
Heave is één onderdeel van het positioneringsvraagstuk.
De relevante respons is de beweging van het component ten opzichte van het installatiedoel. Bepaal het referentiepunt, de richtingen, toleranties en operationele fase voordat compensatie wordt gekozen.
Uitsluitend conceptuele referentiepunten. Er zijn geen geometrie, tolerantie, bewegingsamplitude of prestaties van apparatuur gespecificeerd.
Identificeer de ontvangende structuur.
Een vaste fundering, drijvende fundering of bewegende feeder leidt elk tot een andere situatie van relatieve beweging.
Bepaal de vereiste besturing.
Verticale afstand, zijdelingse positie en oriëntatie kunnen elk andere hulpmiddelen vereisen. Een heave-reductiecijfer beschrijft niet al deze aspecten.
Stel de fasecriteria vast.
Specificeer de relevante limieten voor belasting, speling, landingssnelheid en uitlijning, en verifieer vervolgens de gekoppelde respons.
Maak onderscheid tussen verhoogde en drijvende operaties.
De romp wordt ondersteund.
Wanneer het vaartuig op zijn poten is verhoogd, valt de golfgedreven heave van de romp weg uit de bewegingsinvoer van de hijs. Wind, kraan- en constructieflexibiliteit, en de beweging van een aparte feeder of het doel kunnen nog steeds van belang zijn.
Beoordeel de daadwerkelijke locatie, ondersteuningsconditie, operationele volgorde en interfaces. Verhoging maakt niet elk geval van relatieve beweging nul.
De respons van het vaartuig blijft bestaan.
Heave en rotatiebewegingen dragen bij aan de kraantipbeweging. Beoordeel de respons op het relevante punt en de relatie ervan met het component en het doel.
Vergelijk de volledige installatiemethode, beschikbaarheid en weercriteria. Een drijvend vaartuig impliceert geen universeel voordeel in cyclustijd.
Stem de beoordeling af op de hijs.
Gebruik het daadwerkelijke component, de kraanconfiguratie en de installatiemethode. Turbinevermogen of generieke componentafmetingen zijn geen toereikende ontwerpinvoer.
| Installatiefase | Definieer het geval | Verifieer de interface |
|---|---|---|
| Monopile / jacket | Daadwerkelijke massa, drijfvermogen, geometrie, kraan- en hanteringsopstelling. | Respons in de spatzone, oprichten/neerlaten en eventuele gripper- of zeebodeminteractie in de methode. |
| Transition piece | Doelfundering, verbindingsmethode en tijdelijke ondersteuningen. | Relatieve positie, landings-/contactbelastingen en uitlijning voor het koppelen. |
| Torensecties | Kraanconfiguratie, componentgeometrie en windomstandigheden. | Beweging en speling op het verbindingspunt, inclusief constructieflexibiliteit. |
| Nacelle / bladen | Daadwerkelijk component, hijswerktuig, zwaartepunt en blootgesteld oppervlak. | Positie en oriëntatie op hoogte, speling en de gespecificeerde wind-/bewegingscriteria. |
Uitdagingen bij de installatie van windturbines
Offshore wind-installatie kan gebruikmaken van verhoogde jack-ups, drijvende zwaar-hijsvaartuigen of andere projectspecifieke opstellingen. De massa, geometrie en het hijswerktuig van het component, de kraanconfiguratie en het installatiedoel bepalen de bewegingsgevoelige belastingsgevallen.
Belangrijke installatiefasen waarin heave-compensatie van belang is:
- Plaatsing van monopile/jacket — Beoordeel de daadwerkelijke fundering en hanteringsmethode tijdens het neerlaten, de waterentree en de plaatsing op de zeebodem.
- Installatie van de transition piece — Definieer het koppeldoel, de verbindingsmethode, de criteria voor relatieve positie en de contactbelastingen.
- Hijsen van torensecties — Evalueer de respons en speling op het verbindingspunt, met kraan- en constructieflexibiliteit waar relevant meegenomen.
- Installatie van nacelle en bladen — Gebruik het daadwerkelijke component, werktuig, blootgesteld oppervlak en de wind-/bewegingscriteria voor de installatie-interface op hoog niveau.
De vaartuigconfiguratie en operationele fase bepalen welke bewegingen de hijs beïnvloeden. Bepaal de kraantip- en doelresponsen, de relevante windomstandigheden en constructieflexibiliteit voordat installatiemethoden worden vergeleken.
Bewegingscompensatie-oplossingen voor wind
Bij offshore wind-installatie worden verschillende benaderingen voor bewegingscompensatie toegepast:
- Actieve heave-compensatie — Een gestuurde aandrijving wijzigt de verticale hijsrespons binnen de grenzen van meting, bandbreedte, kracht, snelheid en slag. Definieer de stuurreferentie en beoordeel de resterende beweging bij het doel.
- Passieve heave-compensatie — Een gasveersysteem wijzigt de gekoppelde belastingsrespons. Beoordeel de kracht-slag-envelope en demping voor de hijs; kosten en geschiktheid hangen af van de gespecificeerde configuratie en bedrijfsomstandigheden.
- Bewegingsgecompenseerde pile grippers — Bieden een hanterings- en fixatie-interface voor de paal, met gespecificeerde gecompenseerde richtingen en vrijheidsgraden. Beoordeel die interface samen met de kraan en de paal; deze heeft een andere rol dan inline heave-compensatie.
- Schokbescherming — Evalueer de piekbelasting- en slagrespons voor een gedefinieerde pile-run- of lastoverdrachtsgebeurtenis. Dit bepaalt geen positioneringsprestaties voor normale installatie.
Vergelijk een geschikte passieve configuratie met vaste instelling met adaptieve of actieve opties, aan de hand van vergelijkbare belastingsgevallen en acceptatiecriteria. RIGEL en ANTARES worden beoordeeld op basis van de vereiste kracht-slagrespons en operationele functies; POLARIS behandelt gedefinieerde schokgebeurtenissen. De keuze van apparatuur en een eventueel voordeel in het weervenster volgen uit de analyse.
Marktvooruitzichten
Voor gedateerde regionale context, zie de ambities van de Europese Commissie van december 2024 voor hernieuwbare energie op zee. Dit zijn niet-bindende regionale doelen, geen voorspelling van de timing of apparatuurbehoefte van een individuele campagne.
Uitrolambities en turbineontwerpen blijven zich ontwikkelen. Beschouw regionale doelen als gedateerde marktcontext en gebruik de daadwerkelijke turbine, fundering en installatiemethode bij het definiëren van een hijscampagne.
Funderingshantering, componentoverdracht, tow-out en hook-up creëren elk andere interfaces en apparatuurtaken. Een bewegingsgecompenseerde gangway, een hijscompensator en een spanningsregelsysteem hebben elk andere acceptatiecriteria; de prestaties van de ene toepassing zeggen niets over die van een andere.
Heave-compensatie voor offshore wind — veelgestelde vragen
Waarom heeft offshore wind-installatie heave-compensatie nodig?
Welke hijsen bij windinstallatie zijn het meest bewegingsgevoelig?
Jack-up of drijvend installatievaartuig?
Welke bewegingscompensatie-oplossingen worden gebruikt in offshore wind?
Waar passen passieve compensatoren in een windcampagne?
Gerelateerd op Norwegian Dynamics
- Basisprincipes van passieve heave-compensatie — Vergelijkingen, afleiding en de rendementscalculator.
- Actieve heave-compensatie — Inline AHC, MRU-invoer, hydraulische aandrijving en waar AHC past.
- Doorgang door de spatzone — De maatgevende ontwerpcasus voor veel subsea hijsen.
Hijswerk voor een offshore wind-project?
Stuur de gegevens van het component en het hijswerktuig, de vaartuig- en kraanconfiguratie, de doel-/ondersteuningsopstelling, de voorgestelde installatievolgorde en de vereiste bewegings-/belastingscriteria. Wij kunnen de beoordeling en de apparatuuromvang bepalen.
Basis en aannames
Houd projectontwerpinvoer, apparatuurprestaties en marktcontext gescheiden. Elk heeft een eigen bron en reikwijdte.
- Basis voor component en installatie
- Gebruik de daadwerkelijke massa, het zwaartepunt, de geometrie, het hijswerktuig, de kraanopstelling en de doelgegevens van het component. Turbinevermogen en generieke componentmassa’s of -lengtes bepalen de hijs niet.
- Reikwijdte van de bewegingsregeling
- Specificeer de geregelde richtingen en referentiepunten. Voor een voorbeeld van een andere rol van apparatuur, beschrijft Huisman een XY-frame- en gripperinterface voor het hanteren van palen. De architectuur en prestaties ervan zijn geen prestatiewaarden voor een ND-compensator.
- Productverwijzingen op deze paginaBeschikbaarheid
- RIGEL, CYGNUS, ANTARES en POLARIS zijn de units die Norwegian Dynamics momenteel aanbiedt. VEGA en SIRIUS zijn in ontwikkeling en worden hier uitsluitend ter context beschreven.
