HONEYMOORING - Effektiv forankring av flytende havvind-parker

To make floating offshore wind a competitive source of renewable energy, the cost related to construction, installation and maintenance must be reduced. For floating offshore structures, the mooring system contributes significantly to the CAPEX, in addition to giving challenges related to production and scalability if floating wind farms shall be built at large scale. Based on their substantial experience with analysis and installation of marine structures, Semar AS has developed Honeymooring as a cost-efficient shared mooring system for floating wind turbines to answer these challenges. Honeymooring gets a substantial amount of flexibility from shared mooring buoys, and these buoys also enable anchor sharing across a large range of water depths. Honeymooring solely uses fiber rope in all mooring lines, thereby eliminating the need for expensive steel chain which is associated with limited supply and substantial CO2 emissions during production. Using buoys, Honeymooring also reduces the seabed interference to a minimum compared with other mooring solutions. With a reduced number of mooring components, cheaper and lighter mooring lines, and efficient installation, Honeymooring reduces the mooring-related CAPEX of a floating wind farm project. Through its ambition that Honeymooring shall be an enabling technology leading to increased profitability for floating wind farms, Semar wishes to contribute to the realization of more floating wind projects. Towards this target, Semar has in collaboration with SINTEF Ocean and Norcable, and with financial support from the Research Council of Norway, Equinor and TotalEnergies, performed a three-year R&D project to mature the technology. In this project, methodology for mooring analysis of shared mooring systems, design of key components, and marine methods for transport and installation have been developed. In addition, and innovative and cost-efficient solution for flexible electrical inter array cables has been suggested.

I prosjektet har effektiv metodikk for forankringsanalyser med flere sammenkoblede enheter blitt utviklet. Dette har nytteverdi for Honeymooring men også for eventuelle andre konsepter for delt forankring av flytende vindturbiner. Et sentralt punkt i dette er at man har identifisert tilstrekkelig nøyaktige metoder for å simulere aerodynamisk last på en vindturbin på en måte som er betydelig mer regneeffektiv en dagens bransjestandard. Dette arbeidet er publisert, og vil i så måte ha nytteverdi for bransjen som helhet. Gjennom arbeidet har det blitt utviklet betydelige verktøy (i form av Python-kode) som gjør det enkelt å etablere Honeymooring-modeller for ulike vanndyp, vindpark layout og varierende antall vind turbiner. Disse verktøyene har blitt samlet i en in-house "verktøykasse" i form av et Git-repository, som gjør Semar i stand til å gjøre meget effektive Honeymooring-studier for fremtidige utbygninger. Gjennom prosjektet har det blitt utviklet designløsninger for de viktigste systemkomponentene (slik som bøyer, termineringer etc.). Det er i så stor grad som mulig valgt velkjente/velprøvde systemkomponenter, da dette er ansett som en fordel for å overbevise markedet om systemets robusthet. Videre er komponentdesign gjort i tett samarbeid med utvikling av marine metoder for å sikre at transport og installasjon kan foregå på en effektiv måte. Globale forankringsanalyser har blitt utført for en generisk vindpark med syv flytende vindturbiner i 150 m vanndyp og med representative værdata fra en tilsvarende lokasjon. Før systemoptimalisering viste disse at forankringskreftene i Honeymooring er lavere enn forventet, men at bevegelsene for hver enkelt turbin var problematiske dersom tradisjonell teknologi for elektriske kabler skal brukes. Etter å ha utviklet metoder for å optimalisere systemet, ble det demonstrert at vindturbinens bevegelser ble redusert til et omfang som sannsynligvis kan håndteres av tradisjonell kabelteknologi, samtidig som annen systemoppførsel også bedret seg. Dette ble oppnådd uten at forankringskreftene i systemet økte dramatisk. Sistnevnte ble tydeliggjort gjennom sammenligning med et alternativt state-of-the-art forankringssystem, hvor forankringskreftene viste seg å være merkbart større. Gjennom optimalisering av systemet og de påfølgende analysene har det blitt vist at man med enkle grep kan tilpasse Honeymooring til ulike funksjonskrav, ulike vanndyp og ulike værdata. Dette anses å være kvaliteter som aktualiserer Honeymooring som en relevant teknologi for utbyggere av flytende vindparker. Gjennom tett oppfølging av det tekniske arbeidet i prosjektet har Equinor og TotalEnergies fått økt innsikt i Honeymoorings fysiske oppførsel. Tilliten til de utførende partene i prosjektet (Semar, SINTEF Ocean og Norcable) har blitt styrket, noe som anses å øke mulighetene for fremtidig forskningssamarbeid eller tildeling av kommersielle studier.

Honeymooring - ett nytt norsk industrieventyr innen forankring av flytende havvindparker; Hovedutfordringen ved forankring av flytende havvindparker er at de er designet slik man har gjort for offshore-industri. Dette er tunge løsninger skreddersydd for en oljeplattform. Honeymooring er designet for serieproduksjon tilpasset flytende havvind. Slik får vi redusert CO2-utslippet og stoppet ødeleggelse av havbunnen. Honeymooring er også svært mye billigere slik at vi kan bygge norsk industri på basis av teknologien. Norges Forskningsråd sin støtte til utviklingen er avgjørende for å løfte kunnskapen fra olje- og gass til flytende havvind. Semars målsetning er å bli verdensledende på design og leveranse av kostnadseffektiv, sikker og miljøvennlig forankring av flytende vindparker. Behov og muligheter: Markedet for flytende havvind-parker er i eksplosiv vekst. Semars løsning vil, på elegant vis, gi en kostnadseffektiv løsning som vil redusere totalprisen med 10% målt mot eksisterende offshore forankringsløsninger. Vi søker å bygge en norsk industri-klynge med internasjonalt gjennomslagskraft på basis av ideen. Eksempel: For en utbygging av Utsira Nord kan besparelsen bli ca 3,5 Mrd kr - på dette ene prosjektet som vil kunne gi 1500 MW. Dette tilsvarer ca 10 Alta-kraftverk. I Storbritannia er det planlagt for 40 GW = 267 Alta-kraftverk. I Europa skal det innen 2050 bygges ut 450 GW vindkraftverk. Markedsmulighetene for smarte løsninger for offshore havvind er svært store. Honeymooring vil være et betydelig bidrag i klima-løsningen for framtiden.