ROAD SHOW- Ustka, 24.10.2012 r.; Smołdzino, 25.10.2012 r.                   „Morska energetyka                      wiatro...
Prezentacja „Projektowanie i budowa morskich farm             wiatrowych” Witolda Skrzypińskiego               została zap...
Projektowanie i budowa      morskich farm wiatrowychWitold SkrzypińskiDTU Wind Energy (Risø)wisk@dtu.dk     DTU Wind Energ...
Plan prezentacji•Normy i wymogi projektowe•Klasy turbin z uwzględnieniem wiatru•Rozmieszczenie turbin na farmie wiatrowej•...
O czym należy pamiętaćprojektując turbinę wiatrową?                       Normy! (zbiór zasad i reguł służących do oceny) ...
Normy• Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC)• IEC 61400  o      Zbiór międzynarodowych norm dotyczących turbin   ...
EIC 61400-1 Przykłady wymogów projektowychFatigue – postępująca zmiana strukturalna            ECD – ekstremalny podmuch z...
EIC 61400-1 Przykłady wymogów projektowychFatigue – postępująca zmiana strukturalna            EWM – model ekstremalnej pr...
EIC 61400-1 Przykłady wymogów projektowychNTM – model normalnych turbulencji   EWM – model ekstremalnej prędkości wiatru  ...
Przykłady obciążeń projektowych• EIC 61400-3 określa następujące parametry:  •      Wiatr  •      Fale            o       ...
Jak wykonuje się te wszystkieobliczenia?                        Przy pomocy                        programów BEMBlade Elem...
Przyjrzyjmy się niektórymwynikom:                (a) Shaft-main-bearing tilt moment                          (b) Shaft-mai...
Przetwarzanie wyników zawiera:      o          Ekstrapolację wydarzeń ekstremalnych                •   50-letni okres powt...
O czym należy pamiętać kupującturbinę wiatrową?                       O wyborze                       właściwej           ...
Klasy turbin wiatrowychKlasy turbin wiatrowych determinują, która turbina jest odpowiednia dlanormalnych warunków wiatrowy...
Rozmieszczenie turbin na farmiewiatrowej• Stosunkowo nowy temat badań• Dotychczas najważniejszymi czynnikami były:  o     ...
Rozmieszczenie turbin na farmiewiatrowej  DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
Rozmieszczenie turbin na farmiewiatrowej                                                     P.-E. Rethore et al: TOPFARM:...
Rozmieszczenie turbin na farmiewiatrowej• Włączanie większej ilości  czynników do procedury  optymalizacyjnej:     o      ...
Fundamenty – istotne czynniki• Głębokość wody  o      Długość wolnostojącej kolumny• Obciążenie falami  o      Większe obc...
Fundamenty – głębokość wody                                                    NREL DTU Wind Energy, Technical University ...
Fundamenty – różne rodzaje• Monopal  o      Stalowa rura o średnicy 4-8 m  o      Umiejscowiona w podłożu morskim przy    ...
Fundamenty – różne rodzaje• Fundament grawitacyjny  o      Ciężka struktura  o      Zazwyczaj betonowy  o      Osadzony na...
Fundamenty – różne rodzaje• Trójnóg  o      Pojedyncza stalowa rura nad      poziomem wody  o      Pod wodą– trójnożny fun...
Fundamenty – różne rodzaje• Fundament kratownicowy  o      Struktura kratownicy  o      Lekkie  o      Odpowiednie dla duż...
Fundamenty – zdjęcia                                                       Photo: Aarsleff Bilfinger Berger Joint Venture ...
Fundamenty – zdjęciaKurt Thomsen: “Offshore Wind: A Comprehensive Guide to Successful Offshore Wind Farm Installation ”   ...
Offshore jutra– HAWE?  • High-altitude wind-energy  • Szybujące uwiązane obiekty wykorzystujące energię    mechaniczną sys...
Offshore jutra– HAWE?   SkySails                                                      SkySails   DTU Wind Energy, Technica...
Offshore jutra– HAWE?  Makanipower                                                      Makanipower   DTU Wind Energy, Tec...
Offshore jutra– HAWE?                                                      Makanipower                                    ...
Źródła:• Kurt Thomsen: “Offshore Wind: A Comprehensive Guide to  Successful Offshore Wind Farm Installation”• John Twidell...
Dziękuję za uwagę.DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

"Morska energetyka wiatrowa" - seminaium popularnonaukowe (24-25.10.2012), Witold Skrzypiński

641 views
462 views

Published on

Prezentacja „Projektowanie i budowa morskich farm wiatrowych” Witolda Skrzypińskiego została zaprezentowana podczas seminarium popularnonaukowego w Ustce (24.10.2012r.) i Smołdzinie (25.10.2012r.). Wydarzenie zostało zorganizowane przez dwóch partnerów projektu SB OFF.E.R (South Baltic Offshore Wind Energy Regions) współfinansowanego ze środków Unii Europejskiej (Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego): POMCERT z Polski oraz DTU Wind Energy z Danii.

Seminarium poprowadzili:
- Aleksandra Jędrzejewska, Agnieszka Miszewska, Henryk Zemsta (POMCERT, PL),
- Mariusz Wójcik (Grupa Doradcza SMDI, PL)
- Witold Skrzypiński (DTU Wind Energy, DK).

Pozostałe prezentacje z tego wydarzenia są również dostępne na SlideShare.

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
641
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide
  • The foundation will not necesserily be fixed to the sea bed immediately, but it may easily require additinal depth before the ground has any bearing capacity because of the condition of the sea bed The turbine acts and counteracts the wave load, giving a new and possibly higher load to the foundation
  • "Morska energetyka wiatrowa" - seminaium popularnonaukowe (24-25.10.2012), Witold Skrzypiński

    1. 1. ROAD SHOW- Ustka, 24.10.2012 r.; Smołdzino, 25.10.2012 r. „Morska energetyka wiatrowa” - seminarium popularnonaukowe
    2. 2. Prezentacja „Projektowanie i budowa morskich farm wiatrowych” Witolda Skrzypińskiego została zaprezentowana podczas seminarium popularnonaukowego w Ustce (24.10.2012r.) i Smołdzinie (25.10.2012r.).Wydarzenie zostało zorganizowane przez dwóch partnerów projektu SB OFF.E.R (South Baltic Offshore Wind Energy Regions) współfinansowanego ze środków Unii Europejskiej (Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego): POMCERT z Polski oraz DTU Wind Energy z Danii.
    3. 3. Projektowanie i budowa morskich farm wiatrowychWitold SkrzypińskiDTU Wind Energy (Risø)wisk@dtu.dk DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    4. 4. Plan prezentacji•Normy i wymogi projektowe•Klasy turbin z uwzględnieniem wiatru•Rozmieszczenie turbin na farmie wiatrowej•Fundamenty o Czynniki wymagające rozpatrzenia o Poziomy głębokości wody o Rodzaje•Wysokościowa energia wiatru o Skysails o Makani Wind Power4 DTU Wind Energy, Technical University of Denmark 26 Oct 2012
    5. 5. O czym należy pamiętaćprojektując turbinę wiatrową? Normy! (zbiór zasad i reguł służących do oceny) DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    6. 6. Normy• Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC)• IEC 61400 o Zbiór międzynarodowych norm dotyczących turbin wiatrowych• IEC 61400-1 o Ogólne wymogi projektowe dla turbin wiatrowych• IEC 61400-2 o Wymogi projektowe dla małych turbin wiatrowych• IEC 61400-3 o Wymogi projektowe dla morskich turbin wiatrowych• IEC 61400-3-2 o Wymogi projektowe dla pływających turbin wiatrowych DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    7. 7. EIC 61400-1 Przykłady wymogów projektowychFatigue – postępująca zmiana strukturalna ECD – ekstremalny podmuch ze zmianą kierunkuwystępująca gdy materiał jest poddawany cyklicznym EWS – ekstremalny gradient wiatruobciążeniom EOG – ekstremalny podmuch operacyjnyNTM – model normalnych turbulencjiETM – model ekstremalnych turbulencji
    8. 8. EIC 61400-1 Przykłady wymogów projektowychFatigue – postępująca zmiana strukturalna EWM – model ekstremalnej prędkości wiatruwystępująca gdy materiał jest poddawany cyklicznym NWP – model normalnego profilu wiatruobciążeniom EDC – ekstremalna zmiana kierunku wiatruNTM – model normalnych turbulencjiEOG – ekstremalny podmuch operacyjny
    9. 9. EIC 61400-1 Przykłady wymogów projektowychNTM – model normalnych turbulencji EWM – model ekstremalnej prędkości wiatru około 400 symulacji, aby uwzględnić sytuacje 1.1-7.1
    10. 10. Przykłady obciążeń projektowych• EIC 61400-3 określa następujące parametry: • Wiatr • Fale o Maksymalna wysokość fal • Kierunkowość wiatru i fal o Jednokierunkowe lub wielokierunkowe • Prądy morskie • Poziom wody • Lód o Obciążenia poziome wywierane przez unoszące się kry lodowe
    11. 11. Jak wykonuje się te wszystkieobliczenia? Przy pomocy programów BEMBlade Element Momentum methodMetoda Glauerta HAWC2 DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    12. 12. Przyjrzyjmy się niektórymwynikom: (a) Shaft-main-bearing tilt moment (b) Shaft-main-bearing side moment 20 20 Max M [kNm]M [kNm] Mean 0 0 Min x y Std -20 -20 0 10 20 30 0 10 20 30 V [m/s] V [m/s] w ind w ind (c) Shaft-main-bearing torsional moment (d) Blade-root out-of-plane moment 10 20 M [kNm]M [kNm] 0 0 z x -10 -20 0 10 20 30 0 10 20 30 V [m/s] V [m/s] w ind w ind (e) Blade-root in-plane moment (f) Blade-root torsional moment 10 0.2 [kNm][kNm] DTU Wind Energy, Technical University of Denmark 0 0
    13. 13. Przetwarzanie wyników zawiera: o Ekstrapolację wydarzeń ekstremalnych • 50-letni okres powtarzalności • Wynikające obciążenie jest ok dwukrotnie większe od maksimum 10-minutowej symulacji o Analizę zmęczenia materiału przez obciążenia cykliczne • 20-letni okres użytkowaniaCzęści turbiny wiatrowej najbardziejpodatne na uszkodzenia: o Dolny odcinek wieży o Wał przy głównym łożysku o Podstawa łopaty DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    14. 14. O czym należy pamiętać kupującturbinę wiatrową? O wyborze właściwej turbiny ... ze zwzględu na charakterystykę wiatru w danej lokalizacji DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    15. 15. Klasy turbin wiatrowychKlasy turbin wiatrowych determinują, która turbina jest odpowiednia dlanormalnych warunków wiatrowych panujących w określonej lokalizacji DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    16. 16. Rozmieszczenie turbin na farmiewiatrowej• Stosunkowo nowy temat badań• Dotychczas najważniejszymi czynnikami były: o Estetyka o Produkcja energii o Wliczając straty energii wynikające ze znajdowanie się w cieniu innych turbin• Duńska farma morska Middelgrunden: o Blisko wybrzeży Kopenhagi o 20 2MW turbin Bonus B80 o 76 m średnica wirnika o 64 m wysokość turbiny DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    17. 17. Rozmieszczenie turbin na farmiewiatrowej DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    18. 18. Rozmieszczenie turbin na farmiewiatrowej P.-E. Rethore et al: TOPFARM: Multi-fidelity Optimization of Wind Farms DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    19. 19. Rozmieszczenie turbin na farmiewiatrowej• Włączanie większej ilości czynników do procedury optymalizacyjnej: o Koszt sieci energetycznej o Koszt fundamentów o Obciążenia robocze• Optymalizacja jest procesem wymagającym pod względem obliczeniowym• Dokłada się starań, aby była ona przeprowadzana tak efektywnie jak to możliwe P.-E. Rethore et al: TOPFARM: Multi-fidelity Optimization of Wind Farms DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    20. 20. Fundamenty – istotne czynniki• Głębokość wody o Długość wolnostojącej kolumny• Obciążenie falami o Większe obciążenie i moment gnący niż od samej turbiny!• Warunki podłoża o Nośność podłoża morskiego• Częstotliwości obciążeń cyklicznych o Łączne obciążenie falami i samą turbiną DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    21. 21. Fundamenty – głębokość wody NREL DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    22. 22. Fundamenty – różne rodzaje• Monopal o Stalowa rura o średnicy 4-8 m o Umiejscowiona w podłożu morskim przy pomocy młota hydraulicznego o Stoi w pozycji pionowej dzięki tarciu dna morskiego i jej ścian o Odpowiednia dla twardych i półtwardych warunków podłoża o Głębokość wody do 25 m http://offshorewind.net DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    23. 23. Fundamenty – różne rodzaje• Fundament grawitacyjny o Ciężka struktura o Zazwyczaj betonowy o Osadzony na dnie morskim o Średnica podstawy 15-25 m o Podłoże półtwarde do twardego o Płytkie wody o Wypełniony kamieniami lub innym balastem o Waga: 1500 - 4500 ton o Podłoże musi być przygotowane przez bagrowanie i materiał wypełniający http://offshorewind.net DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    24. 24. Fundamenty – różne rodzaje• Trójnóg o Pojedyncza stalowa rura nad poziomem wody o Pod wodą– trójnożny fundament o Każdy pal zakończony jest tuleją o Z każdej tulei poprowadzony jest w podłoże pal kotwiczący o Duża stabilność o Wiarygodny w głębokościach sięgających 50 m o Drogi w produkcji i czasochłonny w montażu http://offshorewind.net DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    25. 25. Fundamenty – różne rodzaje• Fundament kratownicowy o Struktura kratownicy o Lekkie o Odpowiednie dla dużych głębokości o Tuleje palii i pale kotwiczące o Kosztowo porównywalne z trójnogami o Kosztowna ochrona przeciwlodowa Deepwater Wind DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    26. 26. Fundamenty – zdjęcia Photo: Aarsleff Bilfinger Berger Joint Venture A2SEA DTU Wind Energy, Technical University of Denmark BIS
    27. 27. Fundamenty – zdjęciaKurt Thomsen: “Offshore Wind: A Comprehensive Guide to Successful Offshore Wind Farm Installation ” OWEC DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    28. 28. Offshore jutra– HAWE? • High-altitude wind-energy • Szybujące uwiązane obiekty wykorzystujące energię mechaniczną systemu mocowania • Kajty, szybowce i inne prototypy • 200 m do 20 km wysokości • Głębokość wody do 700 m • 22 firmy rozwija systemy tego typu na świecie • GL Garrad Hassan określa zasoby jako „bardzo obiecujące” • Nie ma jeszcze komercyjnej farmy wiatrowej typu HAWE DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    29. 29. Offshore jutra– HAWE? SkySails SkySails DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    30. 30. Offshore jutra– HAWE? Makanipower Makanipower DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    31. 31. Offshore jutra– HAWE? Makanipower http://www.makanipower .com/category/flights/ DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    32. 32. Źródła:• Kurt Thomsen: “Offshore Wind: A Comprehensive Guide to Successful Offshore Wind Farm Installation”• John Twidell, Gaetano Gaudiosi: “Offshore Wind Power”• Martin O. L. Hansen: “Aerodynamics of Wind Turbines”• http://offshorewind.net• http://www.bluehgroup.com• http://recharge.com• http://www.makanipower.com• http://wikipedia.org Deepwater Wind DTU Wind Energy, Technical University of Denmark
    33. 33. Dziękuję za uwagę.DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

    ×