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Dec 12, 2023

Heerema prueba la instalación flotante del método de turbinas XXL en alta mar

Heerema Marine Contractors ha completado la primera prueba en alta mar de una novela

Heerema Marine Contractors ha completado la primera prueba en alta mar de un método novedoso para ensamblar e instalar turbinas eólicas XXL a bordo de una embarcación flotante posicionada dinámicamente (DP).

El método se probó en el Mar del Norte holandés a bordo del buque grúa semisumergible gigante Sleipnir.

Heerema realizó el proyecto de demostración, conocido como instalación flotante en alta mar de turbinas eólicas XXL (FOX), en colaboración con DOT y la Universidad Tecnológica de Delft (TU Delft) para recopilar datos operativos y probar métodos y duraciones de instalación.

Este proyecto de demostración fue apoyado por el Ministerio holandés de Asuntos Económicos y Política Climática y Eneco. Los socios trabajaron junto con una amplia gama de subcontratistas que apoyaron esta prueba, incluidos Heerema Engineering Solutions, F&B Group, Harco Heavy Lifting, Ampelmann, Sif y CAPE Holland.

Se proyecta que la industria eólica marina produzca 228 GW para 2030, suficiente para alimentar a más de 68 millones de hogares. Para cumplir estos objetivos, las turbinas eólicas marinas están aumentando progresivamente de tamaño y se está planificando su instalación en ubicaciones remotas y profundidades marinas más profundas. Debido a estos desarrollos del mercado, Heerema desarrolló estratégicamente el novedoso método Rotor Nacelle Assembly (RNA) para la próxima generación de turbinas eólicas.

El mayor desafío técnico cuando se utiliza una embarcación de instalación flotante es el movimiento relativo entre la grúa de la embarcación y la base geoestática de la estructura en alta mar. Un punto específico de atención dentro del método RNA es la instalación de las palas, que se ha identificado como la parte más crítica de la instalación de turbinas en alta mar para cualquier embarcación. Para combatir estos desafíos, Heerema ha desarrollado la herramienta de posicionamiento guiado del extremo de la raíz, conocida como GREPT. Esta herramienta de montaje de palas desarrollada internamente permite la manipulación e instalación de palas en alta mar de forma segura y eficiente.

El desarrollo del método de ARN de Heerema ha estado en curso durante los últimos dos años y se ha probado ampliamente en el Centro de Simulación basado en la Oficina de Leiden de Heerema. Esta prueba en alta mar puso en práctica el método por primera vez en el parque eólico Prinses Amalia de Eneco, en los Países Bajos. Los resultados de las pruebas se utilizarán para continuar mejorando el método de ARN dentro del Centro de Simulación.

CEO de HeeremaKoos-Jan van Brouwershavendijo: "Probar nuestro novedoso método de instalación de RNA en alta mar es un importante paso adelante en nuestra ambición de brindar las soluciones que los clientes necesitan para la próxima generación de generadores de turbinas eólicas en alta mar. Este proyecto es otro ejemplo de probar nuestros métodos en alta mar que se han desarrollado en nuestro Centro de Simulación".

Además del proyecto de instalación de RNA de Heerema, el alcance en alta mar incluyó la prueba de la conexión Slip Joint del DOT. Por lo general, los generadores de turbinas eólicas utilizan conexiones atornilladas de brida a brida entre las partes posteriores, instaladas en alta mar mediante múltiples elevaciones.

El Slip Joint, por otro lado, es una conexión alternativa entre una turbina eólica marina y su base. Funciona y se ve como dos vasos de papel boca abajo apilados uno encima del otro. La conexión se basa en la fricción, donde el peso asegura una conexión firme y estable. La instalación se realiza simplemente deslizando las dos partes una sobre la otra sin el uso de lechada o pernos. Este mecanismo simple permite la reducción de costos en materiales, equipos y personal, además de permitir un tiempo de instalación más corto, dijo Heerema.

Durante el proyecto FOX se utilizaron dos conexiones Slip Joint separadas: conectando la torre inferior de la turbina eólica a la base del monopilote y conectando la góndola a la torre superior. Además, se utilizó una sujeción marítima basada en Slip Joint para transportar la sección completa de la torre de forma segura y poder transferir la carga a la grúa del barco de manera controlada y eficiente.

Durante la prueba en alta mar, Heerema montó a bordo el aerogenerador completo, que incluyó la instalación de palas utilizando el GREPT. Después de eso, la torre se instaló en un monopilote preinstalado utilizando la conexión de junta deslizante del DOT. El RNA de elevación única se instaló mediante una conexión de junta deslizante y, posteriormente, también con una conexión de brida a brida. Una vez finalizado el proyecto de prueba, se desmontó el aerogenerador y se retiró el monopilote con una herramienta de elevación vibratoria.

Durante las operaciones, los investigadores de TU Delft estuvieron a bordo para recopilar un conjunto de datos único que consta de más de 15 millones de puntos de datos, recopilados por más de una docena de sensores de seguimiento de movimiento, especialmente diseñados para este propósito. Estos datos serán analizados por TU Delft para desarrollar conocimientos y validar métodos para la instalación de la próxima generación de parques eólicos marinos.

El monopilote utilizado se instaló en 2018 como parte de un proyecto de prueba anterior conocido como SJOR. El proyecto SJOR fue la primera vez que se usó una herramienta de elevación vibratoria con un recipiente posicionado dinámicamente (DP) para la instalación de un monopilote sin el uso de un marco de agarre o similar. En esta ocasión, se invirtió el proceso para ejecutar la remoción del monopilote.

Durante la eliminación, el alcance de la prueba continuó con una extensa investigación realizada en colaboración con Heerema Engineering Solutions y CAPE Holland. Esta acción incluyó una serie de pruebas que se ejecutaron mientras se reinstalaba el monopilote y nuevamente se retiraba la estructura de manera segura antes de transferirla a la cubierta de Sleipnir. Esta prueba brinda datos valiosos que se pueden usar para demostrar la viabilidad de la instalación de monopilotes sin la necesidad de marcos de agarre debido a las capacidades de los recipientes DP de Heerema y la herramienta de elevación Vibro.

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