EMBARCACIÓN DE APOYO AL MONTAJE DE UNA SOLUCIÓN INTEGRADA DEL CONJUNTO DE CIMENTACIONES- AEROGENERADORES OFFSHORE. Proyecto ATEMPO

Transcripción

1 EMBARCACIÓN DE APOYO AL MONTAJE DE UNA SOLUCIÓN INTEGRADA DEL CONJUNTO DE CIMENTACIONES- AEROGENERADORES OFFSHORE Proyecto ATEMPO 4 de Noviembre de

2 ENERGIA EOLICA OFFSHORE Situación actual Potencia total offshore instalada en Europa ~8GW (Dic.-2014) vs ~120,6GW de onshore. Profundidad media parques conectados en 2014: 22,4m (20m en 2013) Distancia a costa parques conectados en 2014: 32,9 km (30km en 2013) Tendencia Parques situados a mayores profundidades y distancia a costa Fuente: Roland Berger

3 ENERGIA EOLICA OFFSHORE 1. Necesidad de reducir costes de la tecnología offshore (entre otros reduciendo los costes Necesidad de cimentación de reducir costes e instalación) de tecnología así como la offshore dependencia (entre otros en los reduciendo barcos actuales de los instalación costes de cimentación (HLV, jack-ups). e instalación) así como la dependencia de los barcos actuales de instalación (HLV, jack-ups). 2. Necesidad de reducir riesgos de la tecnología offshore y aumentar las ventanas operativas de los procesos de instalación de las cimentaciones. Necesidad de reducir riesgos de la tecnología offshore y aumentar las ventanas operativas de los procesos de instalación de las cimentaciones y aerogeneradores. 3

4 ENERGIA EOLICA OFFSHORE Cimentaciones más empleadas Monopilote Profundidades someras <30m Turbinas tamaño medio Suelo arenosoarcilloso Gravedad: Profundidades someras e intermedias <60m Turbinas mayores Requiere preparación del terreno Jacket: Aguas intermedias 30-60m. Turbinas mayores Válidas para diferentes tipos de suelo, preferible no rocoso. El 99,9% de las cimentaciones realizadas hasta la fecha son cimentaciones fijas 4

5 ENERGIA EOLICA OFFSHORE Cimentaciones empleadas (Acumulado a 2014) Cimentaciones instaladas 2014 Fuente: EWEA Fuente: EWEA El ~79% de las cimentaciones instaladas en Europa hasta 2014 corresponde a monopilotes, y un ~10% a gravedad. En el 2014, no se instalaron en Europa cimentaciones de gravedad. 5

6 ENERGIA EOLICA OFFSHORE Cimentaciones de GRAVEDAD Las cimentaciones de gravedad podemos clasificarlas en: Puras Izadas (Lifted): Requieren barcos grúa o barcazas para su transporte e instalación (la mayoría de las instaladas hasta la fecha) Puras Flotantes (Floated): Cimentaciones estables en transporte e instalación (su diseño viene condicionado por el proceso de instalación) Híbridas: estables en transporte pero no en instalación (requieren medios auxiliares) Adicionalmente las cimentaciones pueden llevar el aero montado desde puerto Iberdrola ha desarrollado el diseño de una embarcación para transportar e instalar una cimentación de gravedad con el aerogenerador incorporado desde puerto 6

7 PROYECTO IBERDROLA: Diseño preliminar de un buque capaz de transportar e instalar el conjunto cimentación GBF-aerogenerador. SUBCONTRATISTAS DE IBERDROLA: Actividades del Proyecto: 1. Diseño de la embarcación para transportar e instalar una cimentación de gravedad con un aerogenerador de 8MW e instalarla en un emplazamiento genérico (Mar del Norte). 2. Validación experimental mediante pruebas en canal a escala 1: Análisis preliminar del ciclo de vida de la embarcación Período de realización del proyecto: 9 meses. Finalizó en Septiembre de

8 Características principales diseño de la embarcación Buque autónomo con Propulsión diéseleléctrica y sistema de posicionamiento IMO DP2 Diseño de acuerdo a estándares de DNV. Cota de clasificación: +1A1 WIND TURBINE INSTALLATION VESSEL UNRESTRICTED NAVIGATION CLEAN Formas optimizadas para reducir la resistencia al avance que permiten alojar el conjunto en su interior Velocidad de transporte de 5 nudos 8

9 Características principales diseño de la embarcación Velocidad de transporte de 5 nudos. Equipos especiales de trincado e izado/arriado para transporte e instalación que permiten prescindir de medios auxiliares de elevación y fondeo tipo jackup/hlv. 9

10 Características principales de la embarcación Strand lifting units (3 x 4unidades) 10

11 Características principales de la embarcación Propulsores azimutales retráctiles: 4 a popa, (2+1 transversal) a proa 10m 77,5m 11

12 Características principales de la embarcación Túnel de Proa Propulsores azimutales retráctiles Grupos Generadores 12

13 Características principales de la embarcación: Características principales U-Vessel Peso en Rosca Autonomía Grupos Generadores Grupo de Emergencia y Puerto Propulsores Proa Propulsores Popa Propulsor transversal de Proa ~ 4790 ton ~ 5000 millas 6 x 2000 kw 690 V 1 x 150 kwe 690 V 2 x Azimut 1800 kw 4 x Azimut 1800 kw 1 x túnel x 1500 kw Sistema DP IMO-DP 2 Tripulantes No tripulantes 8 personas 12 personas 13

14 Validación experimental Realizados ensayos a escala 1:40 en Canal de Experiencias Hidrodinámicas de El Pardo: Ensayos de arrastre: Medida de resistencia de UV, GBF, UV+GBF varios rumbos, calados y velocidades Ensayos de oscilaciones forzadas: Obtención masa añadida y amortiguamiento en: Arfada, balance, cabeceo, largada y deriva (UV, UV+GBF) Ensayos de extinción: para obtención de los períodos naturales de oscilación. Comportamiento en la mar en transporte: Medida movimientos y aceleraciones, tensiones sistema de trincaje, obtención de RAOs varios rumbos y velocidades, olas regulares e irregulares. Comportamiento en la mar durante instalación: Medida movimientos y aceleraciones, tensiones sistema de trincaje y fondeo, varios rumbos y velocidades, olas irregulares, 3 calados. 14

15 Validación experimental 15

16 Validación experimental: Conclusiones Los resultados de las pruebas en canal han permitido validar los modelos numéricos y establecer las siguientes conclusiones: Las estimaciones de resistencia realizadas en el diseño conceptual son conservadoras El diseño de la planta propulsora es adecuado en base a los resultados obtenidos y las condiciones ambientales de diseño consideradas Los valores de masa añadida y amortiguamiento en general correlacionan bien con las estimaciones, si bien se detecta mayor amortiguamiento del estimado en la cimentación. Periodos propios en consonancia con los estimados El comportamiento en la mar durante las etapas de transporte e instalación observado correlaciona adecuadamente con los modelos numéricos aplicados. 16

17 Usos secundarios y posteriores de la embarcación El diseño se ha optimizado para cimentaciones de gravedad. Se ha realizado un estudio preliminar de otros usos secundarios y posteriores de la embarcación. Con modificaciones, el buque podría ser empleado posteriormente para otros usos, si bien deberá analizarse en detalle. T&I de Jackets Tareas de O&M T&I TLPs 17

18 Análisis Ciclo de Vida: Se han determinado los costes de adquisición, operación y mantenimiento, y vida útil y valor residual en base a diferentes escenarios de utilización de la embarcación. El coste de adquisición del buque estimado se encuentra por debajo de lo establecido en la convocatoria (<100M ). En todos los escenarios, el coste de adquisición del buque resulta más elevado frente a los costes operativos y de mantenimiento. Los mayores esfuerzos de reducción de coste deben ir enfocados en los costes de adquisición del buque, equipos y sistemas, con una selección de los mismos considerando el ciclo de vida. 18

19 CONCLUSIONES Se ha cubierto la planificación inicial con la finalización del diseño conceptual. El diseño conceptual ha sido validado con los ensayos en canal. El buque diseñado es capaz de realizar las operaciones de T&I de acuerdo a lo establecido en las bases de diseño. Se ha estimado el coste de adquisición de la embarcación, siendo inferior al establecido en la convocatoria (<100M ). Se ha realizado el análisis de ciclo de vida para diversos posibles escenarios operativos identificando dónde deben enfocarse los esfuerzos de reducción de costes en futuras etapas. Se ha solicitado patente en Septiembre 2015 con nº

20 GRACIAS POR SU ATENCIÓN Proyecto ATEMPO 4 de Noviembre de