SES service fartøy for vindmølleparker til havs

Umoe Mandal har utviklet et fartøyskonsept, WAVECRAFT?, for service på vindmølleparker til havs. WAVECRAFT? er en luftputekatamaran eller et SES fartøy. Ved aktivt å regulere lufttrykket i luftputen reduseres bevegelsene til fartøyet. På denne måten kan fartøyet entre vindmøllene i høyere sjøtilstander enn konvensjonelle fartøyer. I tillegg bedres komforten til mannskap og passasjerer. Et SES fartøy har også gode fartsegenskaper. WAVECRAFT? har oppnådd hastighet på nær 50kn. I prosjektet har neste generasjon WAVECRAFT? konsept blitt utviklet. Det vil si et mer konkurransedyktig fartøy hva gjelder bygge- og driftskostnader samt fartøysytelser. Foruten at fartsegenskapene og sjøgående egenskaper er forbedret viser en kalkyle at lettskipsvekten kan bli redusert med opptil 23% og byggekostnadene opptil 22% sammenliknet med første generasjon WAVECRAFT?. En parameter sensitivitetsstudie er utført ved hjelp av CFD simuleringer og modellforsøk i den hensikt å øke kunnskapen om hvilke skrogparametere som er viktige i forhold til ytelsene til et SES fartøy. Som et resultat av dette arbeidet har numeriske designverktøy som vil forenkle arbeidet med å utvikle optimale SES fartøy blitt utviklet. Videre er det verifisert at ytelsene til det nye fartøyet er forbedret i forhold til forrige generasjon WAVECRAFT?. Dette gjelder både for fartsegenskapene, sjøgående egenskaper, manøvreringsevne og stabilitet samtidig som den gode entringskapabiliteten til vindmøller i høy sjø er beholdt. Toppfarten med samme motoreffekt installert er forbedret med opptil 20% som resulterer i en reduksjon av drivstofforbruket på opptil 17% for en typisk operasjonsprofil for disse fartøyene. Entring av vindmølle i høye bølger, sterk vind og strøm er en kritisk operasjon for disse fartøyene. For sikker manøver og entring under slike forhold må man kunne balansere store krefter. Vi har studert muligheten for å benytte luftputen også til dette formålet. Ved å evakuere luft fra luftputen gjennom spjeld i skutesiden kan det skapes en sideveis kraft som kan bidra til å veie opp for bølge-, vind- og strømkrefter. Basert på dette som en utvidelse av det allerede integrerte Boarding Control Systemet (BCS) har et dynamisk posisjoneringssystem (DP) blitt utviklet. Dette systemet benytter disse kreftene i kombinasjon med vannjet kreftene til å forbedre manøveregenskapene og dermed sikkerheten ved entring av vindmøllene. Ved hjelp av analyser og modelltesting har også en numerisk simulator som vil kunne simulere effekten av en slik DP funksjon blitt utviklet. I arbeidet med å utvikle et nytt optimalt totalkonsept har også nye løsninger hva gjelder fremdriftssystemer, skrogstruktur og brannbeskyttelsesløsninger blitt studert og utviklet. Dette inkluderer en studie av et utslippsfritt hydrogen fremdriftssystem samt kvalifisering av en 60 minutters vanntett branndør i kompositt.

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.