Fundamentering med monopeler
For å støtte neste generasjons offshore vindturbiner på 10 MW og mer har NGI utviklet optimalisert beregningsverktøy for geoteknisk design av monopeler med stor diameter.
Finite Element Analysis of monopile load behaviour
Ettersom vindparker til havs bygges på stadig dypere vann, er optimaliserte fundamenteringsløsninger nøkkelen til å redusere usikkerhet og minimere den utjevnede energikostnaden (Levelised Cost of Energy - LCoE).
Kontinuerlig økende turbinstørrelser kombinert med utfordrende grunnforhold krever nøyaktige, robuste og effektive designmodeller for å maksimere konkurranseevnen til offshore vindenergi i fremtiden.
Monopeler har etablert seg som et standard fundament i dagens marked. Konvensjonelle designmodeller har imidlertid vist seg upålitelige og ikke-optimale. Industrien har derfor gjennomført en intensiv forskningsinnsats for å utvikle forbedrede designmetodikker. Disse forskningsprosjektene har gitt betydelige fremskritt, og resultert i oppdaterte distribuerte jord-fjær-modeller (f.eks. PISA), og optimaliserte makroelementer (se RedWin-prosjektet).
Monopile cyclic response analysis
Innenfor offshoremarkedet har NGI vært i forkant med å utvikle og ta i bruk tilpassede geotekniske modeller med direkte anvendelse i industriprosjekter. Kunnskapen for å utvikle analyseverktøy tilpasset behovene til dynamisk sensitive havvindstrukturer er hentet fra nesten 50 års erfaring innen offshore fundamentdesign.
Disse analyseverktøyene er basert på distribuerte fjærer og makroelementer tilpasset designsituasjonen, dvs. ULS, SLS og FLS. Modellene er nøye kalibrert med numerisk effektive Finite Element Analysis (FEA)-modeller i henhold til industriens beste praksis. NGIs unike forståelse av syklisk og dynamisk jordoppførsel kombinerer våre omfattende numeriske analyseevner med testresultater fra verdens største uavhengige avanserte geotekniske laboratorier. Dette går direkte inn i jordmodellene som brukes for FEA og resultatene av analysemetodene.
- ULS-design sikrer at samlede peledimensjoner holdes på et minimum for å tilfredsstille driftsbelastningene, samtidig som unødvendige materialkostnader og installasjonsrisiko unngås
- SLS-design krever en forståelse av levetidsytelsen til systemet for å sikre at forskyvninger og helninger holder seg innenfor de angitte grensene
- FLS-design krever effektive, men nøyaktige modeller som enkelt kan inkluderes i integrerte tidsdomeneanalyser og fanger opp den ikke-lineære dynamiske responsen.
NGIs optimaliserte løsninger for monopel-design sikrer derfor en strømlinjeformet tilnærming som er skreddersydd for industriens behov og enkelt integreres i den overordnede designprosessen for å gi teknisk verdi uten å belaste den totale prosjekttidsrammen. Designprosessen kombineres enkelt med undersøkelser av høy kvalitet, utvikling av grunnmodeller og strukturell helseovervåking for de installerte støttekonstruksjonene.
På denne måten leverer NGI et unikt spekter av tjenester for Next Generation Monopiles i det verdensomspennende havvindmarkedet.
