A new cost-effective concept for heavy maintenance of Floating Offshore Wind Turbines by use of large OSCV.

Havvind er en viktig del av målet i forhold til å avkarbonisere energisektoren og oppfylle målene for avkarbonisering som er definert i Parisavtalen. Prognosene er godt dokumentert av [GWEC, 2022] og [Regjeringen, 2022] om å overstige mer enn 140 GW innen 2031. Som et resultat av EUs ambisiøse mål for økt havvindproduksjon, kan så mange som 20.000 vindturbiner produseres og installeres i Europa alene i løpet av de kommende tiårene. Med trendene vi ser nå, vil det dreie seg om gigantiske installasjoner høye som Eiffeltårnet med sine 324m. For at denne markedsveksten skal skje, må flytende havvind videreutvikles for å finne konkurransedyktige industrialiserte installasjons- og vedlikeholdsløsninger for både de verdensomspennende initiativene og norske initiativer for flytende havvind. Det finnes i dag ingen bærekraftige løsninger for installasjon og vedlikehold av flytende vindturbiner i et offshore miljø. I løpet av feltets levetid vil det være behov for regelmessig vedlikehold og inspeksjoner. Løftehøyden, fartøyets bevegelser og FOWT-bevegelser er noen av hovedutfordringene som må løses ved å bytte ut et FOWT-blad og et maskinhus til havs. For å finne en løsning på dette, vil det kreve vitenskapelige matematiske tilnærminger, industri praktisk og marine operasjonell erfaring, intervensjonsmetoder og kompetanse på skipsdesign og hydrodynamikk. I dette prosjektet vil vi utvikle et nytt, kostnadseffektivt konsept for installasjon og vedlikehold av flytende havvindturbiner ved bruk av store konstruksjonsfartøy. Status så langt i prosjektet er at det i arbeidspakke 1 ble jobbet med å kunne finne ut av om et stort konstruksjonsfartøy kunne potensielt gjøre utskiftninger av vindturbin blader eller typisk del som girboks ved å bruke sin egen fartøyskran. Tanken var at konstruksjonsfartøyet ved hjelp av et bevegelseskompensert "løftetool" kunne gjøre utskiftninger av komponenter på vindturbinen direkte. Det ble kjørt flere hydrodynamiske analyser for å kunne definere behovet for det beveglseskompenserte "løftetoolet". Det store konstruksjonsfartøyet og Windmoor 12MW ble brukt i de hydrodynamiske analysene. Konklusjonen fra arbeidspakke 1 var at det med et fartøy tilsvarende stort konstruksjonsfartøy i dagens marked ikke var mulig å utføre utskiftninger av komponenter direkte med bruk av fartøyskranen. Hovedgrunnen for dette var mangel på krankapasitet (last/høyde), samt at anbefalingen var at det ikke var mulig å kompensere bevegelsene som ble funnet i de hydrodynamiske analyse resultatene. Videre etter at konklusjonen i arbeidspakke 1 ble foretatt, ble det holdt en workshop for å definere veien videre i prosjektet. Forslaget fra workshopen for videre arbeid ble å se mer inn i et nytt konsept. Dette konseptet går ut på å løfte en kran over på vindturbinen fra et konstruksjonsfartøy. Dette gjør at kranen på vindturbinen kan håndtere komponenter kun med bevegelser fra vindturbinen selv. Arbeidet som nå pågår i prosjektet er videreutvikling av kran konseptet, samt metode utvikling for løft fra av kran fra konstruksjonsfartøy til vindturbin. Det gjøres også arbeid ved å se på muligheter for å finne bevegelsesdempende løsninger på konstruksjonsfartøyet.

The lifting height, vessel motions and FOWT motions are some of the main challenges replacing a FOWT blade and a nacelle at the offshore location. The new lifting system and equipment to be developed for removing and installation of blades, will attach/grip near to the midpoint of a vertical blade, and by that reduce the required lifting height. Reducing the lifting height will reduce the relative motions between the OSCV and the FOWT. These motions need to be multi motion compensated. Requirements for installation and replacement of other equipment, such as nacelle will also be investigated. For nacelle installation, alternative crane/winch systems with passive or active motion compensator will be analysed. The challenge and main innovation is to find solutions for dismantling/installing at a moving target from a floating installation vessel. This will require a scientific mathematical approach together with industry practicality and marine operational experience to further develop improved installation and intervention methods. The ship design company will contribute with expertise on ship design and naval architecture. The partners in this project is DOF, Huisman, Vard and Sintef Ocean.