Compensação de Heave para Eólica Offshore
Comece pelo movimento no ponto de instalação.
O heave é apenas uma parte do problema de posicionamento.
A resposta relevante é o movimento do componente em relação ao seu alvo de instalação. Defina o ponto de referência, as direções, as tolerâncias e a fase operacional antes de selecionar a compensação.
Apenas pontos de referência conceituais. Nenhuma geometria, tolerância, amplitude de movimento ou desempenho de equipamento é especificado.
Identifique a estrutura receptora.
Uma fundação fixa, uma fundação flutuante ou uma embarcação alimentadora móvel cria um caso de movimento relativo diferente.
Defina o controle necessário.
Separação vertical, posição lateral e orientação podem exigir ferramentas diferentes. Uma figura de redução de heave não descreve todas elas.
Defina os critérios da fase.
Especifique os limites relevantes de carga, folga, velocidade de pouso e alinhamento e, em seguida, verifique a resposta acoplada.
Separe operações elevadas e flutuantes.
O casco está apoiado.
Quando elevado sobre suas pernas, o heave do casco induzido pelas ondas é removido da entrada de movimento do içamento. Vento, grua e flexibilidade estrutural, além do movimento de um alimentador ou alvo separado, ainda podem ser relevantes.
Avalie o local real, a condição de apoio, a sequência operacional e as interfaces. A elevação não zera todos os casos de movimento relativo.
A resposta da embarcação permanece.
Os movimentos de heave e rotacionais contribuem para o movimento da ponta da grua. Avalie a resposta no ponto relevante e sua relação com o componente e o alvo.
Compare o método de instalação completo, a disponibilidade e os critérios meteorológicos. Uma embarcação flutuante não implica uma vantagem universal de tempo de ciclo.
Adeque a avaliação ao içamento.
Use o componente real, a configuração da grua e o método de instalação. A potência nominal da turbina ou dimensões genéricas de componentes não são dados de projeto suficientes.
| Fase de instalação | Defina o caso | Verifique a interface |
|---|---|---|
| Monopile / jaqueta | Massa real, flutuabilidade, geometria, grua e arranjo de manuseio. | Resposta na zona de respingo, verticalização/descida e qualquer interação de garra ou com o leito marinho no método. |
| Peça de transição | Fundação alvo, método de conexão e apoios temporários. | Posição relativa, cargas de pouso/contato e alinhamento para o acoplamento. |
| Seções da torre | Configuração da grua, geometria do componente e condições de vento. | Movimento e folga no ponto de conexão, incluindo a flexibilidade estrutural. |
| Nacele / pás | Componente real, ferramenta de içamento, centro de gravidade e área exposta. | Posição e orientação em altura, folgas e os critérios especificados de vento/movimento. |
Desafios da Instalação de Turbinas Eólicas
A instalação eólica offshore pode utilizar jack-ups elevadas, embarcações flutuantes de içamento pesado ou outros arranjos específicos do projeto. A massa do componente, a geometria, a ferramenta de içamento, a configuração da grua e o alvo de instalação determinam os casos de carga sensíveis ao movimento.
Principais fases de instalação em que a compensação de heave é relevante:
- Instalação de monopile/jaqueta — Avalie a fundação real e o método de manuseio durante a descida, a entrada na água e o assentamento no leito marinho.
- Instalação da peça de transição — Defina o alvo de acoplamento, o método de conexão, os critérios de posição relativa e as cargas de contato.
- Içamentos de seções da torre — Avalie a resposta e a folga no ponto de conexão, incluindo a flexibilidade da grua e estrutural quando relevante.
- Instalação de nacele e pás — Use o componente real, a ferramenta, a área exposta e os critérios de vento/movimento para a interface de instalação de alto nível.
A configuração da embarcação e a fase operacional determinam quais movimentos entram no içamento. Estabeleça as respostas da ponta da grua e do alvo, as condições de vento relevantes e a flexibilidade estrutural antes de comparar os métodos de instalação.
Soluções de Compensação de Movimento para Eólica
Diversas abordagens de compensação de movimento são usadas na instalação eólica offshore:
- Compensação ativa de heave — Um acionamento controlado modifica a resposta vertical do içamento dentro dos limites de sensoriamento, largura de banda, força, velocidade e curso. Defina a referência de controle e avalie o movimento remanescente no alvo.
- Compensação passiva de heave — Um sistema de mola a gás modifica a resposta de carga acoplada. Avalie o envelope de força–curso e o amortecimento para o içamento; o custo e a adequação dependem da configuração e do regime especificados.
- Garras de estaca com compensação de movimento — Fornecem uma interface de manuseio e retenção de estacas com direções e graus de liberdade compensados especificados. Avalie essa interface em conjunto com a grua e a estaca; ela tem uma função diferente da compensação de heave em linha.
- Proteção contra choque — Avalie a resposta de carga de pico e curso para um evento definido de corrida de estaca ou transferência de carga. Isso não estabelece o desempenho de posicionamento para a instalação normal.
Compare uma configuração passiva de ajuste fixo adequada com opções adaptativas ou ativas, usando casos de carga e critérios de aceitação equivalentes. RIGEL e ANTARES são avaliados em relação à resposta força–curso exigida e às funções operacionais; POLARIS trata de eventos de choque definidos. A seleção de equipamento e qualquer benefício de janela meteorológica decorrem da análise.
Perspectivas de Mercado
Para um contexto regional datado, veja as ambições da Comissão Europeia de dezembro de 2024 para energias renováveis offshore. Essas são metas regionais não vinculantes, não uma previsão do cronograma ou da demanda de equipamentos de uma campanha individual.
As ambições de implantação e os projetos de turbinas continuam evoluindo. Trate as metas regionais como contexto de mercado datado e use a turbina, a fundação e o método de instalação reais ao definir uma campanha de içamento.
O manuseio de fundações, a transferência de componentes, o tow-out e o hook-up criam interfaces e funções de equipamento diferentes. Uma passarela com compensação de movimento, um compensador de içamento e um sistema de controle de tensão têm critérios de aceitação diferentes; o desempenho de uma aplicação não estabelece o de outra.
Compensação de heave para eólica offshore — perguntas frequentes
Por que a instalação eólica offshore precisa de compensação de heave?
Quais içamentos de instalação eólica são mais sensíveis ao movimento?
Jack-up ou embarcação de instalação flutuante?
Quais soluções de compensação de movimento são usadas na eólica offshore?
Onde os compensadores passivos se encaixam em uma campanha eólica?
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- Travessia da Zona de Respingo — o caso de projeto dominante para muitos içamentos subsea.
Fazendo içamento para um projeto eólico offshore?
Envie os dados do componente e da ferramenta de içamento, a configuração da embarcação e da grua, o arranjo de alvo/apoio, a sequência de instalação proposta e os critérios exigidos de movimento/carga. Podemos definir o escopo da avaliação e do equipamento.
Base e premissas
Separe os dados de entrada do projeto, o desempenho do equipamento e o contexto de mercado. Cada um tem sua própria fonte e escopo.
- Base do componente e da instalação
- Use a massa real do componente, o centro de gravidade, a geometria, a ferramenta de içamento, o arranjo da grua e os dados do alvo. A potência nominal da turbina e massas ou comprimentos genéricos de componentes não definem o içamento.
- Escopo do controle de movimento
- Especifique as direções controladas e os pontos de referência. Para um exemplo de uma função diferente de equipamento, Huisman descreve uma interface de estrutura XY e garra para manuseio de estacas. Sua arquitetura e desempenho não são classificações para um compensador da ND.
- Referências de produtos nesta páginaDisponibilidade
- RIGEL, CYGNUS, ANTARES e POLARIS são as unidades que a Norwegian Dynamics oferece atualmente. VEGA e SIRIUS estão em desenvolvimento e são descritas aqui apenas para contexto.
