SES service fartøy for vindmølleparker til havs

Umoe Mandal has developed the vessel concept, WAVECRAFT?. WAVECRAFT? is an offshore windfarm service vessel based on SES technology. By active regulation of the air cushion the vessels motions are reduced which allow the vessel to enter a wind generator in higher seas than conventional vessels. Additionally the crew and passenger comfort is improved. A SES has also good speed capabilities. WAVECRAFT? has achieved speeds close to 50kn. In the project the next generation WAVECRAFT? concept has been developed. The new vessel is more competitive when it comes to production cost and operational cost in addition to vessel performance. Beside the improved speed capability and sea-keeping performance, a calculation shows that the lightship weight may be reduced by as much as 23% and the production cost as much as 22% compared to the first generation WAVECRAFT? vessel. A parameter sensitivity study has been performed by CFD simulations and model testing in order to increase the knowledge on the hull parameters which is important for the performance of a SES vessel. As a result of the work numerical design tools are developed that will simply the design of optimal performance SES vessels in the coming. Further, it has been verified that the new vessel concept has improved performance compared to the previous generation WAVECRAFT? vessel. This count for both speed capability, seakeeping performance, manoeuvrability and stability as well as the good boarding performance in high sea-states is retained. The top speed with the same engine effect installed is increased by approximate 20%, which also result in a decreased fuel consumption of approximate 17% taking into account a typical operational profile of the vessel. Boarding of wind generators in high seas, strong wind and currents is a critical operation of these vessels. In order to ensure safe manoeuvring and boarding under such conditions, one has to be able to balance heavy loads. We have therefore explored the possibility of using the air cushion in order to balance these loads. Evacuating air from the air cushion through ventilation valves in the hull side may induce a sideways force. This force will contribute to balance the wave, wind and current induced forces. Based on this as an extension to the already integrated Boarding Control System (BCS) a dynamic positioning (DP) system is developed, which uses this force in addition to the water jet thrust in order to improve the manoeuvring properties and thus the safety when boarding the wind generators. In addition a numerical simulator for simulating the effect of such a DP system is developed. The simulator is validated by analyses and model testing. In the effort of developing a new optimal vessel concept, new design solutions for the propulsion system, the hull structure and fire protection have been studied and developed. This includes a study on an alternative emission-free hydrogen propulsion system and qualification of a watertight 60 minutes fire door in composite.

Umoe Mandal har utviklet og levert vårt første service fartøy for vindmølleparker til havs basert på SES-teknologi. Erfaring fra et halvt års drift med dette fartøyet viser at på viktige fartøysytelser så er fartøyet i en særklasse: * Fart - toppfarten er malt til nær 50kn. * Entring - fartøyet entrer vindgeneratorene i over 2m signifikant bølgehøyde * Komfort - mannskap og passasjerer melder tilbake at de blir mindre sjøsyke og slitne ved å være om bord på Umoe Ventus. Men erfaringen med Wave Craft prototypen så langt adresserer også noen utfordringer som hvis de kan løses vil kunne styrke konseptet betydelig som løsning for operatørene og et mer profitabelt prosjekt for verftet og kundene. Byggekostnader: Fartøyets byggekostnader har vist seg å være for høye. Vi tror det er mulig å forbedre designet ved å optimalisere skrogutformingen, framdritslinjene og andre arrangementer slik at vi kan redusere fartøysvekten med minst 15 %. Tilsvarende kan vi redusere byggekostnadene med 15 %. Driftskostnader: Fartøyet har vist seg ikke å være så drivstoff effektivt som forventet. Vi tror at med å optimalisere designet og redusere fartøysvekten kan vi også redusere drivstofforbruket med minst 15 %. Fartøysytelser: Fartøyet har vist seg å ha problemer med ytelsene på enkelte områder. Vi ønsker derfor å styrke disse med følgende tiltak: * Forbedre dynamisk stabilitet ved å optimalisere skrogform og arrangementet. * Forbedre retningsstabilitet, manøveregenskaper ved å balansere forholdet mellom skrogform, putegeometri og tyngdepunkt plassering. * Redusere maskinerivekt og drivstofforbruk ved å balansere tilleggs- og stillevannsmotstand ved å optimalisere linjer og restvolum. * Forbedre entringsegenskapene til fartøyet ved å inkludere en DP modul i BCS systemet som kan korrigere for sideveis krefter fra vind og strøm samt inkludere en adaptiv gain funksjon for automatisk justering av kontroll parametere i BCS system.