Tilbake til søkeresultatene

ENERGIX-Stort program energi

Future Design of Subsea High Voltage AC Power Cables for Offshore Renewables

Alternativ tittel: Fremtidens HVAC sjøkabler for fornybar energiproduksjon

Tildelt: kr 7,4 mill.

Prosjektnummer:

317883

Prosjektperiode:

2021 - 2024

Midlene er mottatt fra:

Nexans Norge har som mål, sammen med forskningspartnere, å utvikle fremtidens blyfrie kraftkabler. I FutureCaRe-prosjektet vil vi utføre testing og utvikle modelleringsverktøy for å sikre høy pålitelighet og lang levetid for HVAC sjøkabler med blyfritt "vått design". Sjøkabler med vått design vil muliggjøre videre utvikling av fornybare flytende energikilder som havvind, solenergi til havs, vind-hydrogen og bølgekraft. Tradisjonelt er PEX sjøkabler med spenningsnivå 52 kV eller høyere utstyrt med en metallisk vannbarriere (ekstrudert blykappe) for å forhindre inntrenging av sjøvann til kabelkjernen (tørr design). Kabler klassifisert under 52 kV har normalt ikke metallbarriere (våt design). Det tekniske behovet for en vannbarriere er drevet av aldringsegenskapene til isolasjonssystemet, som akselereres ved tilstedeværelsen av vann. Det potensielle EU-forbudet mot bruk av bly innen 2026 er en kritisk drivkraft for forskning, utvikling og testing av høyspente sjøkabler uten blykappe. Det er imidlertid andre gode grunner til å bruke et blyfritt "vått design" der det er mulig. Disse inkluderer miljø- og helseproblemer forårsaket av bly i kontakt med mennesker og miljø, tekniske fordeler som redusert vekt, dynamiske egenskaper og kostnadsbesparelser. Fremtidens blyfrie sjøkabler muliggjør nye kostnadsreduserende konsepter for transport av fornybar energi fra for eksempel flytende vind- og solanlegg. Etter hvert som kravene til fornybar energi øker, vil pålitelige høyspente sjøkabler være av avgjørende betydning for å oppfylle de ambisiøse kravene om å redusere det europeiske karbonavtrykket. I dette prosjektet vil det etableres en levetidsmodell for HV sjøkabler med våt konstruksjon basert på langsiktige våtaldringstester på fullskalakabler. En fullskala 52 kV kabel er produsert med toppmoderne produksjonslinje og isolasjonssystem. I tillegg vil en ny fullskala kabel med et nytt innovativt HV-isolasjonssystem bli produsert. Fullskalakablene vil bli brukt i våtaldringstester for å generere testdata for å forutsi levetiden til HV-kabler med våt konstruksjon. Diffusjon av ioner i isolasjonssystemet skal også studeres i dette prosjektet ved å benytte en målemetodikk utviklet i et tidligere finansiert prosjekt. Tilstedeværelsen av ioner i isolasjonssystemet har vist seg å akselerere vanntredannelse, den viktigste nedbrytningsmekanismen i sjøkabler med våt konstruksjon. Et spesialbygd testoppsett vil bli brukt for å studere diffusjon av ioner gjennom isolasjonssystemet til moderne HV-kabler. Dynamiske kraftkabler vil oppleve større mekanisk påkjenning i isolasjonssystemet under drift sammenlignet med mellomspentkabler med mindre diameter. En masteroppgave, med sikte på å studere effekten av mekanisk påkjenning på vanntredannelse vil også være en del av prosjektet.

Today, high voltage (HV) subsea cables with voltage ratings from 52 to 420 kV are traditionally equipped with an extruded outer sheath of lead to avoid ingress of seawater to the cable core (dry design). There are many good reasons to abandon this "old" design. These includes e.g. the development of micro-cracks in the lead sheath over time caused by vibrations and dynamic bending, the heavy weight of cables causing significant strains in load bearing elements, and environmental considerations of using lead. Dynamic cables connected to a floating topside structure and a fixed installation at the seabed, are subjected to everlasting cyclic mechanical loads (waves) during service excluding lead sheathed cable designs. Dynamic cables must be used for connection of renewable floating energy sources such as offshore wind, the emerging offshore solar power, wind-hydrogen and wave power technologies. The potential EU ban on the use of lead by 2025 provides a critical driving force for the research, development, and demonstration of high voltage subsea cable designs without lead sheaths. This also calls for new designs for large high voltage transport cables installed at the seabed for energy transfer of e.g. floating offshore renewable energy production from offshore substations to shore, and long subsea AC interconnections. Nexans Norway will in the FutureCaRe project together with the research partners perform testing and develop modelling tools to secure high reliability and long lifetime of the next generation high voltage AC subsea cable designs. The next generation subsea cables facilitates new cost-reducing concepts for transportation of energy produced by offshore renewables such as floating wind- and solar farms in the future. As demands for renewable energy increases, reliable high voltage subsea cable designs will be of crucial importance for meeting the ambitious demands and requirements to reduce the European carbon footprint.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

ENERGIX-Stort program energi