Page 20 - Konstrukcje Stalowe Nr 135
P. 20
Konstrukcja pływającej wieży VFT
w morskiej energetyce wiatrowej
Autorzy: Rosłaniec Łukasz, Pawlak Karol, nie koncepcji wielkogabarytowej konstrukcji masztu. Można tu wyróżnić również element
pływającej dok-wieża” współfinansowanego łączący balast z częścią nawodną. Stano-
Kłos Mariusz, Matyka Łukasz ze środków Unii Europejskiej w ramach dzia- wi on niejako przedłużenie masztu turbiny
łania 1.4 „Wsparcie projektów celowych Pro- wiatrowej. Do jego głównych zadań należy
Streszczenie: gramu Operacyjnego Innowacyjna Gospodar- stworzenie połączenia konstrukcji z „dokiem”
W artykule przedstawiono konstrukcję wie- ka” konstrukcja wieży jest podzielona na dwie w celu wytworzenia odpowiedniej siły wy-
części: nawodną i podwodną. Pierwsza z nich pornościowej utrzymującej całą konstrukcję
ży pływającej typu floating, w układzie „dok- nie różni się od konstrukcji klasycznej wieży na powierzchni wody. Elektrownia utrzymy-
-wieża” opracowanej przez firmę Vistal Wind turbiny wiatrowej typu on shore. Składa się wana jest na miejscu za pomocą „doku” –
Power Sp. z o.o., będącej integralną częścią z masztu, na którym będzie umieszczona potężnej metalowej obejmy i czterech kotwic
morskiej elektrowni wiatrowej. Projekt nosi gondola turbiny wraz z wirnikiem. Koncepcja przytwierdzonych do dna (patrz rysunek 2).
nazwę VFT (Vistal Floating Turbine). Opisano pływającej wieży dla turbozespołu wiatrowe- Taka konstrukcja pływającej wieży zapewnia
funkcjonalność rozwiązania pod kątem przy- go została przedstawiona na rysunku 1. odpowiednią stabilność mechaniczną po-
szłej eksploatacji i serwisowania elektrowni. trzebną dla poprawnej pracy turbozespołu.
Nawodna część wieży zawiera elementy
I. Wstęp służące do produkcji energii elektrycznej. Są Rysunek 2. Konstrukcja wieży morskiej
Rozwój generacji wiatrowej typu offshore one umieszczone możliwie nisko, by w jak elektrowni wiatrowej typu floating
największym stopniu obniżyć środek ciężko- w układzie „dok-wieża” opracowanej
(morskiej) jest podyktowane stabilniejszymi ści konstrukcji. W dolnej części masztu znaj- przez firmę Vistal Wind Power
parametrami nośnika energii na obszarach duje się platforma ułatwiająca dostęp obsługi
morskich w porównaniu z lądową energetyką do kolejnych podzespołów znajdujących się Opracowana konstrukcja w układzie „dok-
wiatrową [1]. Instalowanie elektrowni wia- we wnętrzu konstrukcji. Dolna, podwodna -wieża”, wymusza stosowanie nowatorskich
trowych na morzu z jednej strony poprawia część składa się z balastu. Jego zadaniem rozwiązań w obszarze elektroenergetycznych
wskaźniki ekonomiczne związane z produkcją jest obniżenie środka ciężkości całej pływają- połączeń linii kablowych, wykorzystywanych
energii, z drugiej zaś strony komplikuje działa- cej konstrukcji i tym samym zwiększenie jej do wyprowadzenia mocy z turbozespołu wia-
nia na etapie montażu elektrowni wiatrowej, stateczności poprzecznej. Dzięki temu silne trowego, celem zapewnienia rozłączności
jej późniejszej eksploatacji i prac serwisowo- podmuchy wiatru nie będą powodować zna- infrastruktury elektroenergetycznej morskiej
-remontowych. Wszystkie te prace wymagają czących odchyleń od głównej osi pionowej farmy wiatrowej w trakcie eksploatacji po-
użycia wyspecjalizowanych technologii mor- szczególnych turbozespołów [2]. Przekłada
skich, w szczególności floty okrętów dedyko- Rysunek 1. Koncepcja VFT konstrukcji się to na usprawnienie, w szczególności, prac
wanych do budowy i obsługi morskich farm pływającej wieży turbiny wiatrowej serwisowych (remontów), które wymaga-
wiatrowych. ją odstawienia turbozespołu do stoczni re-
montowych. Na rysunku 3 zaprezentowano
II. R ozwiązania konstrukcyjne morskich możliwe do zastosowania rozwiązanie mor-
skiego (rozłącznego) połączenia elektroener-
elektrowni wiatrowych getycznego firmy MacArtney Underwater
Ekspansja energetyki wiatrowej na obsza- Technology, dedykowanego pływającym kon-
ry morskie wymusiła opracowanie rozwiązań strukcjom turbozespołów wiatrowych typu:
konstrukcyjnych umożliwiających stabilne floating, o mocach do 7,5 MW [3].
posadowienie elektrowni wiatrowej w miej-
scu docelowym „na morzu”. Obecnie można Konstrukcja „wtyczki morskiej” zwiększa
podzielić je na dwie grupy. Pierwsza z nich to elastyczność eksploatacyjną całej instalacji.
konstrukcje wymagające fundamentu i osa-
dzone w dnie akwenu. Te rozwiązania charak-
teryzują się duża stabilnością i wytrzymało-
ścią mechaniczną, jednak ograniczeniem jest
wymóg instalacji na obszarach o stosunkowo
małej głębokości. Drugą grupę stanowią roz-
wiązania zakładające unoszenie się całej kon-
strukcji na wodzie przy założeniu, że część
konstrukcji wsporczej – wieży, jest zatopiona
wzorem morskich boi sygnalizacyjnych. Zale-
tą jest tu możliwość instalacji na głębokich
wodach akwenu, gdzie występują znacznie
silniejsze prądy powietrza i tym samym więk-
sza jest wydajność turbin wiatrowych.
III. K onstrukcja pływającej wieży typu
floating dla elektrowni wiatrowej
Opracowana przez firmę Vistal Wind Power
w ramach projektu pt. „Badania i opracowa-
