Energi og miljø

Støtter havvind: Fartøy ansatt i havvindmølleparkinstallasjon

Støtter havvind: Fartøy ansatt i havvindmølleparkinstallasjon


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Utviklingen av en havmøllepark omfatter generelt fire forskjellige stadier, spesielt undersøkelser før installasjon, installasjon, drift og vedlikehold og avvikling. Dette betyr at sektoren krever et bredt utvalg av støttefartøyer for å kunne utføre mange forskjellige oppgaver effektivt. De siste årene har flaskehalser i tilførselen av slike skip påvirket sektoren, hovedsakelig på grunn av manglende tilgjengelighet av spesialiserte skip. Følgelig har vindkraftutviklere hatt en tendens til å henvende seg til olje- og gassektoren for å få hjelp.

Fartøymangel forårsaker forsinkelser i byggefasen, og dette har vært et vanlig problem tidligere. For eksempel ble Alpha Ventus vindpark forsinket i ett år på grunn av slik mangel, og da et fartøy ble levert, var det 20 ganger større enn det opprinnelig var planlagt. North Hoyle havvindmøllepark krevde et dedikert fartøy for installasjon av turbiner, MPI Resolution, hvis konstruksjon ble forsinket. Prosjektet måtte også bruke konstruksjonsskip for å holde fristen, men ble derfor forsinket med omtrent seks måneder. Installasjonsfartøyet for London Array ble forsinket med tre måneder, og krevde leie av et ekstra fartøy for å holde fristen.

Gitt vekstraten i offshore vindsektoren, er det sannsynlig at det vil være mer enn 5000 operative havvindturbiner i Storbritannias farvann innen 2025. Den gjennomsnittlige avstanden fra land til vindkraftverk vil sannsynligvis øke i samsvar med Crown Estate leasingrunder, for Eksempel: Dogger Bank Offshore Wind Farm vil bli bygget i vanndyp på opptil 63 meter med en sannsynlig transittavstand på 290 kilometer, og krever en nautisk reise på over 5 timer.

Dette vil igjen ha en innvirkning på Operations & Maintenance (O&M) strategier og en økende innvirkning på fartøyets design. Fartøyene må derfor bli mer holdbare og effektive i fremtiden, og markedet for disse skipene utvikler seg derfor kontinuerlig. Det kan også komme en tid da, som for olje- og gassektoren, vindparkteknikere må operere fra og bo i baser nær vindparkens område. I olje- og gassektoren er perioden på en slik base vanligvis to uker. Selv om den mest økonomiske løsningen for nærtidsoperasjoner sannsynligvis vil være en basert på arbeidsbåter, må steder i dypere farvann lenger fra land støttes av innkvarteringsmoduler eller et "moderskip", større støtteskip eller jack-ups, avhengig av på O & M-strategien som ble brukt.

Avstanden til vindkraftverk fra land vil derfor uunngåelig ha en innvirkning på kostnadene, og derfor må vindkraftoperatører distribuere utstyr som er egnet for tøffe værforhold. Hele konferanser avholdes nå spesifikt som dekker temaet for design av offshore vindparkstøtte.

For tiden inkluderer store leverandører av turbin- og fundamentinstallasjonsfartøyer A2Sea, MPI Offshore, Scaldis Salvage, Seajacks International, Jack-Up Barge, Ballast Nedam, BARD, GeoSea, International Marine Construction og Seaway Heavy Lifting. De fleste av disse selskapene er basert enten i Storbritannia eller Nederland. Installasjonsselskaper for havkabel inkluderer Global Marine Systems, MPI Offshore, Nexans, NKT, Prysmian, Mika, Offshore Marine Management, Peter Madsen Rederi, P&O Maritime Services, Technip (Subocean), Visser & Smit Marine Contracting (VSMC) og Stemat.

Ocean Surveyor [Bildekilde: Geological Survey of Sweden, Flickr]

Kartleggingsskip

Kartleggingsfartøy brukes til å gjennomføre geografiske og klimatiske undersøkelser før det bygges en havmøllepark. Utvalget av fartøy som brukes til dette formålet varierer mye, avhengig av dybden på havbunnen og avstanden fra land.

Kabelleggingsfartøy

Kabellegging er en av de første oppgavene som skal fullføres under installasjonen av en havvindmøllepark. Kabelleggingsfartøy er spesialdesignet for legging av sjøkabler som fører den genererte strømmen fra vindkraftverket til land. 4C Offshore har en hel database med slike skip, og de kan ha mange former. Van Oords Nexus-fartøy er for eksempel et nytt design med et omfattende dekkområde som kan tilpasses for å bære dedikert kabelleggingsutstyr. Den har en hovedkran med en løftekapasitet på 100 tonn ved 15 meters oppsøk og et hjelpeløft med en løftekapasitet på 10 tonn ved 34 meters oppsøk. Fartøyet kan også tilby overnatting for 90 personer.

Standardfunksjonen til disse fartøyene er platespilleren eller karusellen som lagrer kabelen uten risiko for overdreven bøyning. Den har også kabelstyreskiver og installasjonsenheter, inkludert fjernstyrte kjøretøyer (ROVs) som brukes til grøfting. Dette er en av de viktigste jobbene som innebærer å kutte 3 meter dype grøfter i havbunnen for sammenkobling av strømkabler. Det er en av de mer utfordrende rollene i sektoren med opptil 80 prosent av forsikringskrav for kabler som er skadet under installasjonen.

Disse fartøyene har også dynamiske posisjoneringssystemer (DP) for å holde dem på plass selv under de tøffeste værforholdene.

Installasjonsfartøy

Disse fartøyene kan ha en rekke former og inkluderer ofte en rekke flerbruksskip som ikke er ideelt egnet til oppgaven på grunn av deres bruk i andre sektorer. Dette betyr at de bare blir ansatt i en kort periode. Disse flerbruksfartøyene (MPV) inkluderer oppjekkbare lektere som er ikke-selvgående plattformer som kan løfte seg over havoverflaten på ben som hviler på havbunnen. Slike fartøy gir stabilitet under tøffe værforhold, men de er langsomme og krever støtteskip for å slepe dem til stedet. Jack-up-fartøy opererer på et lignende grunnlag bortsett fra at de har selvfremdrivningssystemer, selv om de fremdeles er begrenset av vanndybde og deres flerfunksjonelle rolle.

Kranskip er basert på store pidestallmonterte kraner som nekter bruken av fartøyet for andre funksjoner, for eksempel å bære utstyr, samt å begrense hastigheten.

Et kranskip i havnen i Rotterdam [Bildekilde:Frans Berkelaar, Flickr]

Mer nylig har bygging av havvindmølleparker involvert bruk av et spesialisert vindturbininstallasjonsfartøy (WTIV), en helt ny klasse av skip som bare har begynt å dukke opp i sektoren de siste årene, og erstatter kranskip lånt fra olje- og gassektoren. Disse fartøyene har generelt et flatt rektangulært skrog for å kunne ta imot et omfattende lastområde og en stor kran. Dette har en tendens til å øke drivstoff og strømforbruk gitt en maksimal hastighet på 10 til 12 knop fra landbase til byggeplass. Elektriske rorpropeller (thrustere) eller Voith-Schneider-propeller brukes til å kontrollere fremdrift og posisjonering, og skipet må forbli stabilt i posisjon mens 4-6 oppjekkbare ben er utplassert slik at skipet står fast på havbunnen. Installasjonsingeniører er innkvartert i en fleretasjes struktur på baugen med en helikopterlandingsplate på toppen.

De to første WTIV-ene som ble distribuert i sektoren var Sjøkraft og MPI-oppløsning. Begge er fortsatt i tjeneste etter ti år. Sjøkraft er et omgjort frakteskip men MPI-oppløsning ble spesialbygd for jobben i 2003 og er dermed den første sanne WTIV. Fra 2003 til 2009 pleide industrien å bruke skip chartret fra olje- og gassektoren, med spesialist WTIV-konstruksjon startet deretter. Totalt 25 WTIV-er ble tatt i bruk fra 2009 til 2014 med 7 skip tilgjengelig i 2012. WTIV-sektoren er nå i gang med en endringsprosess ettersom det blir klart at kravene til dem øker. Fred Olsen skal sjøsønske skipene Fet Tern og Modig tern om kort tid. Disse to fartøyene har støtteben som er forlenget med 14 meter, mens kranen er forlenget med 10 meter. De er konstruert spesielt for Storbritannias runde 3 av havvindkonstruksjon.

Når WTIV-er ikke er tilgjengelige, tar utviklere ofte med seg tungløftende kranfartøy (HLCV-er). Disse ble opprinnelig bygget for andre formål, men egner seg godt til vindkraftanlegg. For eksempel Svanen ble opprinnelig bygget for å installere en stor bro. Det kan løfte en last på 8700 tonn, og charteravgiften er ganske billig, da det sjelden gjør noe annet i disse dager. Thialf har 12.000 tonn krankapasitet og er et av de største kranskipene i verden. Imidlertid distribueres det sjelden i offshore vindsektoren fordi det er veldig dyrt å chartre.

Et benstabilisert kranfartøy er en lettere versjon av en jack-up og er bare veldig godt egnet for installasjon av mindre 2 MW turbiner på grunt vann. De blir mer en sjeldenhet i sektoren ettersom vindparker beveger seg lenger fra land.

Nye fartøyer kommer inn i sektoren som er spesielt designet for å operere i grov sjø, for eksempel Wind Server utviklet av den danske offshore-tjenesteleverandøren DBB Jack-up Services. Dette vil kunne fungere i en bølgehøyde på 2,0-2,5 meter, mens normen for de fleste andre fartøy er 1,5 meter. Dette vil igjen tillate at fartøyet opererer i rundt 320 dager i året i motsetning til 200, og igjen genererer betydelige kostnadsreduksjoner.

Mannskap overføring fartøy

Crew Transfer fartøy (CTV) kan reise med en hastighet på 25 til 30 knop og brukes hovedsakelig til operasjoner og vedlikehold. I de tidlige dagene av sektoren ble fartøyer som fiskebåter og undersøkelsesskip brukt til å transportere teknikere til havvindsteder, men med veksten i sektoren har markedet for mannskapsoverføring utviklet seg jevnt.

Tysklands Alpha Ventus-nettsted støttes av båter om våren og sommeren og helikoptre om vinteren. Bestemmelser som regulerer stedet forhindrer reiser når bølgehøyden er større enn 1,5 meter, men helikoptre kan brukes selv i relativt sterk vind, selv om bruken av dem kan begrenses av dårlig sikt. Helikoptre kan vanligvis transportere tre teknikere pluss utstyret med en toppfart på 245 km / t, sammenlignet med rundt 45 km / t for CTV. I tillegg til overføring av mannskap, brukes helikoptre til redningsaksjoner og medisinsk støtte. I tyske farvann spiller de også en aktiv rolle i byggefasen. Da Meerwind ble bygget, klarte Siemens Wind Power å redusere transporttiden med 80 prosent for transport av teknikere, i tillegg til å unngå sjøsyke. Helikoptre ble også brukt i byggefasen av Borkum Riffgrund og Nordsee Ost.

Arbeidsbåter er en velprøvd metode for å få tilgang til havvindområder, mindre helikoptre. Fartøy er relativt billige, og de kan bære et stort antall teknikere, men responstidene og muligheten til å få tilgang til nettsteder er begrenset av værforhold. Helikoptere er dyre og har bare et lite antall teknikere, men de kan svare raskt og ytelsen deres påvirkes ikke av sjøstaten. De har blitt brukt i mange år i olje- og gassektoren, men er nye for havvind. Av denne grunn er det en viss usikkerhet med hensyn til deres potensielle nytte i sektoren. De to modusene kan være komplementære, med arbeidsbåter som brukes til planlagt forebyggende vedlikehold når det ikke er noen risiko for turbinene og helikoptrene for mer presserende situasjoner og riktig vedlikehold hvor responstid er kritisk for å redusere turbinens nedetid.

Mange selskaper driver katamaraner som har hastighets- og vektfordeler i forhold til andre fartøystyper. De fleste katamaraner er laget av aluminium, da dette er billigere enn komposittmaterialer. Komposittene er imidlertid lettere, og det gjør at fartøyet kan bære en større nyttelast, noe som igjen reduserer driftskostnadene. En av de nyeste designene på markedet er EVOC22 (effektiv allsidig offshore katamaran, 22 meter lang) utviklet av CTruk, basert i Essex i Sørøst-England. Fartøyet har en bjelke på 7,6 meter, et trekk på 1,25 meter og har et bevegelig styrehus og fleksibelt dekksystem som gjør at fartøyet kan bytte fra å bære opptil 12 teknikere til å gi 72 kvadratmeter dekksplass for utstyr. Fartøyet drives av to 800 hk turboladede dieselmotorer og bærer 24 000 liter drivstoff.

Small Waterplant Area Twin Hull (SWATH) fartøy er katamaraner med redusert skrogtverrsnitt ved havoverflaten der energien fra bølgene er kraftigste. Dette gir fartøyet ekstra stabilitet, spesielt ved høye hastigheter. SWATH-fartøy er imidlertid dyre og har større krav til vedlikehold.

Overnattingsfartøy

Disse fartøyene vil trolig bli utplassert i takt med at vindparkene blir mer komplekse og beveger seg lenger ut på havet. Konverterte cruiseferger brukes sammen med rullende / rullende ferger. Disse fartøyene har vanligvis plass til opptil 100 personer og kan inkludere konferanse- og møterom med noen av de større skipene som også har svømmebassenger om bord og salongområder om bord.

DONG Energy bruker en offshore overnattingsplattform for Horns Rev 2-prosjektet i Danmark. Plattformen har plass til 24 personer og gir tilgang til vindparkens transformator via en gangbro. Transformatorplattformen på Global Tech 1 har plass til 34 operasjonsmedarbeidere, i tillegg til en kran, en helikopterlandingsplate og containerdeler.

Flere britiske prosjekter har brukt ombygde ferger som flytende innkvartering. Disse er forankret nær vindparken, og reduserer dermed overføringstiden for CTV og også drivstofforbruket mens de øker produktiviteten.


Se videoen: Arendalsuka 2019 - Vindkraft i Norge: Til lands, eller til vanns? (Oktober 2022).