HONEYMOORING - Effektiv forankring av flytende havvind-parker

For at flytende havvind skal bli en konkurransedyktig kilde til fornybar energi må kostnadene knyttet til utbygging, installasjon og vedlikehold reduseres. For flytende havkonstruksjoner utgjør forankringssystemet en betydelig andel av investeringskostnaden (CAPEX), og gir også utfordringer knyttet til produksjon og skalerbarhet dersom man skal bygge ut vindparker i stor skala. Som et tilsvar på disse utfordringene har Semar AS, med bakgrunn i sin lange erfaring fra analyser og installasjon av marine strukturer, utviklet Honeymooring som et kostnadseffektivt delt forankringssystem for flytende vindturbiner. Honeymooring får betydelig fleksibilitet gjennom delte forankringsbøyer, som også bidrar til at ankerdeling er mulig over et stort spenn av vanndyp. Honeymooring bruker utelukkende fibertau i alle forankringsliner, og eliminerer i så måte behovet for dyr stålkjetting som har begrenset produksjonskapasitet, og der produksjonen medfører betydelige utslipp av CO2. Gjennom bruk av bøyer reduserer Honeymooring også sjøbunnsraseringen betydelig sammenlignet med andre forankringssystemer. Som følge av at Honeymooring reduserer antall forankringskomponenter, bruker lettere og billigere forankringsliner, og er effektivt å installere, reduseres forankringsrelatert CAPEX for et flytende vindparkprosjekt. Gjennom sin ambisjon om at Honeymooring skal være en muliggjørende teknologi som øker lønnsomheten til flytende vindparker, ønsker Semar å bidra til at flere flytende havvindprosjekter ser dagens lys. Som et ledd i dette har Semar i samarbeid med SINTEF Ocean og Norcable, og med finansiell støtte fra Norges Forskningsråd, Equinor og TotalEnergies, gjennomført et treårig FoU-prosjekt for å modne teknologien. I dette prosjektet har man utviklet beregningsmetodikk for forankringsanalyser av delt forankring, utformet design av nøkkelkomponenter, utarbeidet marine metoder for transport og installasjon, samt foreslått en innovativ og kostnadseffektiv løsning for fleksible strømkabler.

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.