Foto: London Array Ltd

Nytt projekt för att optimera designen av havsbaserade vindkraftsstrukturer

14.03.2018

För att hålla farten uppe och uppfylla EU:s mål om användning av förnybar energi är det viktigt att vi fortsätter att leta efter nya sätt att optimera metoderna för att utvinna vindenergi. Ingenjören Joey Velarde arbetar med just det.

Tekniken för havsbaserad vindkraft utvecklas snabbt och marknaden fortsätter att växa utanför Europa och vidare till Asien, Australien och USA. Den här tillväxten ökar också behovet av kontinuerliga optimeringar av tekniken, vilket är precis det som ingenjören Joey Velarde jobbar med på COWI. Sedan november 2016 har han forskat om havsbaserad vindkraft som en del i sin doktorsavhandling: Fatigue Analysis of Offshore Wind Turbine Concrete Structures.

– Det främsta målet är att göra det möjligt att designa stödstrukturer för havsbaserade vindturbiner på ett mer effektivt sätt. Med andra ord: att minimera osäkerheterna i belastnings- och resistansberäkningarna så att designen kan bli mer kostnadseffektiv, säger Joey Velarde.

Det främsta målet är att göra det möjligt att designa stödstrukturer för havsbaserade vindturbiner på ett mer effektivt sätt.

Joey Velarde Ingenjör

En del av de faktorer som skapar mest osäkerhet vid design av betongstrukturer för vindturbiner rör miljöförhållandena – framför allt jord, vind och vågor. Syftet med det här projektet är att utveckla nya metoder för att utvärdera relaterade partiella säkerhetsfaktorer och därmed minska kostnaderna för havsbaserad vindkraft.

Nya metoder sänker kostnaderna

Målet är att förbättra designmetoderna för betongstrukturerna till havsbaserade vindturbiner. En del av de standarder som används när sådana strukturer designas är relativt konservativt utformade eftersom det finns stora osäkerheter i belastningsberäkningarna och skademodellerna.

Därför vill Joey Velarde använda probabilistiska och tillförlitlighetsbaserade metoder för att underlätta innovationer och minska risken för alltför hård fixering vid konventionella standarder.

– De här probabilistiska och tillförlitlighetsbaserade metoderna kan till exempel tillämpas i de projekt för havsbaserad vindkraft i Sydostasien som COWI just nu arbetar med. Miljön i det här området skiljer sig förstås i hög grad från förhållandena i Nordsjön. Designen måste utformas så att den klarar jordbävningar och större vågor. Havsbaserad vindkraft kräver mycket stora investeringar, så kunden är förstås mycket noga med att allt blir rätt, säger Joey Velarde.

I de fall där felanalyser inte uttryckligen innefattas av standarderna kan probabilistiska metoder användas för att göra en korrekt värdering av olika osäkerhetskällor, och utvärdera om den strukturella tillförlitligheten är inom acceptabla gränser.

Optimerad design sänker också kostnaderna vilket gör vindenergi till en ännu mer attraktiv investering över hela världen.

– Det är väldigt viktigt för mig att få arbeta med något som bidrar till förnybar energi. Projektet innehåller mängder av utmaningar, men det är fantastiskt att få vakna varje dag och känna att det jag gör verkligen hjälper samhället i stort, säger Joey Velarde.

Projektet innehåller mängder av utmaningar, men det är fantastiskt att få vakna varje dag och känna att det jag gör verkligen hjälper samhället i stort.

Joey Velarde Ingenjör