eSubsea AS er eier av et nytt selskap, Offshore Wind Design AS, som nå utvikler og patenterer flere innovative løsninger for fundamentering og forankring av havvind turbiner. Oppfinnelsene kan komme til å redusere kostnadene direkte med opptil 50% og øke last kapasiten med opptil 500%. For mer informasjon om teknologien gå til Offshore Wind Design – Innovative løsninger for fundamenter og forankring.
eSubsea utfører prosjektering, analyse og design av flytende offshore havvind fortøyning og forankring systemer for offshore havvind parker.
Havbunns fortøynings systemene for flytende havvind er normalt enten ett av tre systemer eller en kombinasjon av følgende fortøynings systemer:
- Fortøyning av vertikalt strekk stang (tension leg)
- Stramme vinklede linjer (taut)
- Slakke Catenary fortøyningslinjer
Vertikalt strekkstag forankring
Fortøyningssystemet med vertikalt strekk ben holder vindmølle fundamentet og holder det flytende havvindfundamentet ved hjelp av tunge stålstenger eller ledninger forankret på havbunnen. Stagene må alltid strekkes og forhåndsstrammes ettersom oppdriften er større enn strukturenes vekt. Dette oppnås ved at fundamentet trekkes ned under den vanlige vannlinjen. Dermed vil den vertikale bevegelsen av vind strukturen på grunn av bølger også være begrenset til den elastiske forlengelsen av linene eller stagene. Vertikale strekkstag er godt egnet for fortøyning på store havdyp. Fundament strukturer, klumpvekter eller sugeanker må ta store vertikale belastninger på grunn av de vertikale lastene fra fortøyningene.
Stramme Vinklete Liner (Taut)
Det lette vertikale, stramme vinklete forankringssystemet består av fortøyningslinjer som utsettes for forspenning slik at de er stramme og i prinsippet utnytter telteffekten. Linjene stråler utover fra vindmølle fundamentet.
Sammenlignet med et fortøyningssystem med strekkbein, er den stramme fortøyningen vinklet fra havbunnen til havvindfundamentet og vil ta belastninger både i vertikal og horisontal retning. Fortøyningssystemet er egnet for dypt vann da de vinklede linjene gir mer og bedre belastningsdeling mellom fortøyningslinjene.
Slakk Catenary forankring
Det mest brukte havvind fortøying og forankring systemet til havs på vanlige vanndybder er kjetting fortøyningssystemet. De fleste borerigger og semi-nedsenkbar basert offshore flytende vind turbiner bruker dette systemet i dag. Fortøyningssystemet er horisontalt ved havbunnen, og motkreftene som sørger for at havvind fundamentet står i rogenereres ved å løfte kjettingen opp fra havbunnen. Kjedene av kjetting eller tunge ståltau trenger å være veldig langesammenlignet med vanndybden, og derved er syntetisk fibertau et alternativ for deler av ledningsforankringen for flytende havvind fundamenter. Sjøbunnsfundamentet for slike kjetting baserte fortøyningssystemer (catenary) kan normalt ikke ta noen vertikal belastning.
Fortøyningssystemet for havvind fortøyning og forankring bruker kjettinger, polyesterbaserte syntetiske fibertau eller lettere ståltau-tau somfortøyningsmaterialer. Fortøyningslinjene avsluttes ved havbunnen med undervannsanker. Dette kan være sugeanker, plateanker, flakanker eller dype peler.
Design Koder for Forankring
Fortøyningslinjedesignet er i henhold til DNVGL-ST-0119 Flytende vindturbinkonstruksjoner. Beregningen av strukturelle og fortøyningskrefter i offshore vindforankringssystemer beregnes enten ved bruk av dynamisk analyse eller en kvasi-statisk metode. De forskjellige belastningene fra vindmøllen, vind, bølge og strøm kombineres til passende lastkombinasjoner. De undervanns (subsea) fortøyningslinjene vil være designet for alle belastningsfaktorer og relevante grensetilstander som Ultimate Limit State (ULS) og Accidental Limit State (ALS) og Fatigue Limit State (FLS) for utmatting, når de utsettes for alle relevante miljø- og vind turbin krefter.
