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Iberdrola Soluciones Flotantes para Offshore Wind ©IBERDROLA

Iberdrola Tecnologías Flotantes

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Iberdrola Soluciones Flotantes para Offshore Wind

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Page 1: Iberdrola Tecnologías Flotantes

Iberdrola Soluciones Flotantes para Offshore Wind

©IBERDROLA

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Índice

1. IIC Desarrollo de Plataformas Flotantes Offshore Wind. Hoja de rutaa) Software Iberdrola FEMb) Metodologíasc) Diseños de TLP (2 MW & 5 MW)d) Ensayos en canal

2. Sistemas de transporte e instalación3. Conclusiones

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IEC Offshore Flotante I+D

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Ocean Lider

Estructura del proyecto

30 M€ de presupuesto & 15 M€ de subvención, mayor de su tipo a nivel mundial

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Ocean Lider

Líder: Asistencia Técnica

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Flottek

ETORGAI FLOTTEK es un proyecto de I+D enfocado al análisis y desarrollo de plataformas flotantes en aguas profundas para el mercado energético Offshore Wind.

En él participa un consorcio de seis empresas y cuatro centros de investigación, liderados por GAMESA.

Participantes

Centros de Investigación

Desarrollo

completo y ensayos de una TLP de 2MW

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EÓLICA OFFSHORE I+D:

“CONCEPTOS FLOTANTES”

Herramienta de diseño

Metodologías Conceptos flotantes

Ensayos en canal

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Herramienta de diseño

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Presiones Hidrodinámicas & Movimientos

Desarrollo de un software que acopla un código aeroelástico (FAST) y un código hidrodinámico

especialmente desarrollado para plataformas flotantes. Incluye modelización del sistema de fondeo y

simulación de operaciones de transporte e instalación.

Modelo Hidrodinámico

Modelo Aerodinámico

Comprobación estructural

Cargas de viento & Movimientos

Definición del sistema de

fondeo

Static Check

Dynamic Check

Modal Check

Fatigue Check

Estados de mar Estados de Viento

Iberdrola FEM

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Metodologías

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Metodología de diseño acoplado (OL)

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FLOTTEK Metodología no acopladaEMPLAZAMIENTOEMPLAZAMIENTO

SELECCIÓN DEL CONCEPTO FLOTANTE

SELECCIÓN DEL CONCEPTO FLOTANTE

IBERDROLA I&CIBERDROLA I&C

ITERACIONESITERACIONES

ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD

ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD

GAMESAGAMESA

DISEÑO PRELIMINAR

DISEÑO PRELIMINAR

TRANSPORTE & INSTALACIÓN

TRANSPORTE & INSTALACIÓN

SISTEMA DE FONDEO

SISTEMA DE FONDEO

ENSAYOS CANALENSAYOS CANAL

DISEÑO FINAL

DISEÑO FINALSISTEMA DE

FONDEO

SISTEMA DE FONDEO

TRANSPORTE &INSTALACION

TRANSPORTE &INSTALACION

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Conceptos flotantes

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IEC TLP 2MW CaracterísticasProfundidad(m) / Hs / Hmáx 50 100 / 10,3 / 19

Aerogenerador G-8X 2MWNº de pontonas 4Nº de líneas de fondeo por pontona 2Calado de operación (m) 24Envergadura (m) 35 Dersplazamiento(ton) 2.534Masa acero TLP (ton) 750Líneas de fondeo Cables de aceroCimentación líneas de fondeo Succión / pilotado

Surge medio (oper./supervivencia) [m]

(<3/<5)

Setdown medio (oper/superv.) [m] (0,8/4,2)Aceleraciones máximas en nacelle(oper/superv.)

(5,5/8,4) (m/s2)

TLP 2MW Características generales

Patent Pending

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Torre de Iberdrola, Bilbao

TLP 2MW Características generales

Patent Pending

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IEC TLP 5MW Characteristics

Water depth (m) / Hs / Hmáx 50 80 / 14 / 26

Wind turbine type NREL 5MW

Nº of pontoons 4

Nº of mooring lines per pontoon 2

Operational Draught (m) 39,8

Span / Beam (m) 64

Displacement (ton) 4.333

TLP Steel weight (ton) 1.053

Mooring Lines Steel wires

Mooring Lines Foundation Suction / piled

Surge mean (oper./survival) [m] (0,4/<8)

Setdown mean (oper/survival) [m] (0,11/4)

Nacelle acelerations max (oper/survival)

(1/2,7) (m/s2)

TLP 5MW Características generales

Patent Pending

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Ensayos en canal

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Ensayos a Escala reducida

ENSAYOS EN CANAL.

ENSAYOS EN CANAL.

Cargas originales de la turbina

.

Cargas originales de la turbina

.

Movimientos inducidos en la plataforma

.

Movimientos inducidos en la plataforma

.

Simulación activa de la carga de thurstSimulación activa de la carga de thurst

• Tanto el diseño de la TLP 2 MW como el de la TLP 5 MW, se están ensayando actualmente (escalas 1:35 y 1:40 respectivamente) en Madrid, en el CEHIPAR y en la ETSIN, hasta finales de noviembre de 2012

Se están simulando:• Condiciones de operación y supervivencia• Operaciones de instalación y remolque

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ACOPLADONO-ACOPLADO

IBERDROLA FEM

IBERDROLA FEM

FIRMA DE INGENIERÍAFIRMA DE INGENIERÍA

ITERACIONESITERACIONES

SUMINISTRADOR DE LA TURBINA

SUMINISTRADOR DE LA TURBINA

ENSAYOS EN CANAL.

ENSAYOS EN CANAL.

METODO ITERATIVO METODO ITERATIVO

SOFTWAREACOPLADOSOFTWAREACOPLADO

Cargas originales de la turbina

.

Cargas originales de la turbina

.

Movimientos inducidos en la plataforma

.

Movimientos inducidos en la plataforma

.

Simulación activa de la carga de thurstSimulación activa de la carga de thurst

Cargas aerodinámicas#1

Cargas aerodinámicas#2 Cargas aerodinámicas

#3

CORRELACIÓN/COMPARACIÓN

Acoplado vs No-Acoplado

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Transporte e Instalación

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Transporte + Instalación Alternativas

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1. Antes de la puesta a flote

2.Transporte 3. Instalación (Antes del acoplamiento con los tendones)

Transporte + Instalación (Semi-TLP)

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4. Instalación (acoplamiento con los

tendones)

6. Condición de operación

1.Acoplamiento con tendones.

2.Deslastrado de la columna central.

1.Lastrar flotadores hasta flotación neutra y retirada con apoyo de buques.

Transporte + Instalación (Semi-TLP)

Patent Pending

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5. Retirada de flotadores

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Líneas de fondeo de acero

Pilotes de succión o hincados

Cluster de pilotes de succión: mayor precisión en la instalación y sencillo desmantelamiento

Las líneas de fondeo pueden ser preinstaladas en los cluster de pilotes de succión

Los clusters de pilotes permiten gracias a un sistema de llenado independiente correcciones

verticales durante la instalación

Desarrollados & Instalados por AHT o PSV con supervisión mediante ROV y bombas de gran potencia

Uso extendido en Oil & Gas para una gran variedad de suelos

Instalación de las líneas de fondeo

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Tendones pre-instalados con boyas auxiliares TLP, con porches y conectores pre-instalados en tierra.

Conexión de los tendones en el mar. La TLP es lastrada hasta su calado de operación.

Conexión de los tendones en el mar. Se necesitan buzos para esta operación. Las boyas auxiliares serán

retiradas una vez completada la conexión.

TLP Secuencia detallada de instalación

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Secuencia de instalación + transporte

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Escala 1:40

Ensayos a Escala reducida

Transporte

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Transporte e instalación con barcaza

Patent Pending

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Escala 1:35

Ensayos a Escala reducida

Transporte

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Escala 1:35

Ensayos a Escala reducida

Transporte

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Conclusiones

Comparados con otras Soluciones Flotantes:

- Mejor “Respuesta Dinámica”- Menor nivel de fatiga en cables- Seguridad en la Mar mejorada en fases de O&M- Diseñados para condiciones más severas que otros diseños- Mejor optimización de peso de acero & costes totales- Diseño de fondeo redundante

Líneas de fondeo tensionadas requiere una mayor precisión de instalación

Cimentaciones Iberdrola TLP

• Posible ensamblaje en muchos de los astilleros y “yards” de fabricación existentes

• Transporte e instalación con buques estándar en ventanas climáticas pequeñas

• Independiente de la instalación del sistema de fondeo.

• Baja dependencia de cargas aerodinámicas y pesos 2 MW (750 t) / 5 MW TLP (1.050 t)

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