La progettazione di impianti eolici galleggianti mira a un risparmio sui costi del 40%. / Floating wind design targets 40 per cent cost savings

 La progettazione di impianti eolici galleggianti mira a un risparmio sui costi del 40%. / Floating wind design targets 40 per cent cost savings

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

I test in vasca ondulatoria su un modello in scala hanno dimostrato che il progetto potrebbe resistere ad una tempesta con un periodo di ritorno di 100 anni  / Wave basin testing of a scale model showed the design could survive a 1-in-100-year storm 

Gli ingegneri dell'Università del Queensland hanno sviluppato un nuovo progetto per una turbina eolica galleggiante offshore che, a loro dire, potrebbe ridurre i costi fino al 40%.

Mentre le acque poco profonde ed accessibili si riempiono di parchi eolici fissi, le acque più profonde al largo rappresentano probabilmente la maggiore opportunità di crescita per il settore. La velocità del vento in queste zone oceaniche è generalmente più forte e costante, ma le piattaforme galleggianti che ospitano le turbine devono essere ancorate al fondale marino. Finora, questa sfida tecnica ha fatto lievitare significativamente i costi dell'eolico galleggiante rispetto a quelli degli impianti onshore ed a quelli fissi. 

"La questione non riguarda il funzionamento delle turbine galleggianti, né i vantaggi che offrono ai costruttori navali, alle aziende del settore delle risorse naturali o all'acquacoltura", ha affermato  Wenhua Zhao, professore associato all'Università del Queensland (UQ) ed esperto di idrodinamica offshore.  

“Il problema è il prezzo. Le turbine galleggianti costano attualmente circa il doppio rispetto alle turbine fisse in acque poco profonde e quasi quattro volte di più rispetto alle turbine terrestri.”

Zhao ed i suoi colleghi dell'Università del Queensland hanno sviluppato un nuovo progetto di turbina eolica galleggiante basato su una geometria semplice e sull'idrodinamica offshore, spinti dalla necessità di contenere i costi, aumentarne la durata e ridurre le esigenze di manutenzione. A grandezza naturale, la struttura sarebbe composta da una turbina da 3,6 MW su una torre di 87 metri e da pale con un diametro di 120 metri. Secondo i calcoli del gruppo, il loro progetto può essere costruito ed installato con uno sconto del 40% rispetto a strutture di turbine eoliche galleggianti di dimensioni simili. 

"L'utilizzo di materiali convenzionali per l'edilizia navale, in una configurazione che tenesse conto dei costi, ci ha permesso di ridurli significativamente", ha affermato Zhao.

"Abbiamo inoltre utilizzato elementi di stabilizzazione interni per abbassare il baricentro e renderla più stabile. Queste caratteristiche consentono di mantenere la torre eolica in posizione verticale anche in presenza di vento forte, aumentando l'efficienza della produzione di energia."  

I test in vasca ondulatoria condotti presso l'Università Jiao Tong di Shanghai, in Cina, con un modello in scala ridotta, hanno confermato che il progetto è in grado di resistere ad una tempesta con un periodo di ritorno di 100 anni e di essere ancorato in acque profonde fino a 200 metri. Zhao ha affermato che le prime applicazioni di questa tecnologia potrebbero essere visibili entro i prossimi due anni, ed il gruppo sta valutando come una versione della turbina potrebbe supportare le industrie offshore ed i data center sommersi.

"Potrebbe fornire energia pulita ed affidabile per le operazioni offshore, lo smantellamento delle piattaforme offshore obsolete, l'acquacoltura offshore emergente ed i futuri centri dati sottomarini", ha affermato Zhao.  

ENGLISH

Engineers at the University of Queensland have developed a new design for a floating offshore wind turbine that they claim could reduce costs by up to 40 per cent.

As accessible shallow waters fill up with fixed wind farms, deeper offshore waters arguably present the sector’s biggest growth opportunity. Wind speeds in these parts of the ocean are generally stronger and more consistent, but the floating offshore platforms that host the turbines must be tethered to the sea floor. So far, this technical challenge has pushed the cost of floating wind significantly above its onshore and fixed-base competitors. 

“The issue is not about whether floating turbines work, or whether they offer benefits for shipbuilders, resources companies, or aquaculture,” said Wenhua Zhao, associate professor at the University of Queensland (UQ) and an expert in offshore hydrodynamics.  

“The issue is the price. Floating turbines are currently about twice as expensive as turbines fixed in shallow waters, and almost four times the cost of land-based turbines.”

Zhao and his UQ colleagues developed a new floating wind design based on simple geometry and offshore hydrodynamics, driven by a need to keep costs down, increase longevity and reduce maintenance requirements. At full scale, it would feature a 3.6MW turbine on an 87m tower and blades spanning a 120m diameter. By the team’s calculations, their design can be built and installed at a 40 per cent discount to similarly sized floating wind turbine structures. 

"Using conventional marine construction materials in a cost-conscious configuration allowed us to significantly reduce costs,” said Zhao.

“We also used internal stabilisation features to lower its centre of gravity to make it more stable. These features mean it is possible to keep the wind tower vertical even under strong wind conditions, increasing the efficiency of power generation.”  

Wave basin testing at Shanghai Jiao Tong University in China with a scaled down model confirmed that the design could withstand a 1-in-100-year storm and be moored in water up to 200m deep. Zhao said the first implementations of the technology could be seen within the next two years, with the team exploring how a version of the turbine could support offshore industries and submerged data centres.

“It could provide clean, reliable power for offshore operations, the decommissioning of ageing offshore platforms, emerging offshore aquaculture, and future deep-sea data centres,” said Zhao.  

Da:

https://www.theengineer.co.uk/content/news/floating-wind-design-targets-40-per-cent-cost-savings?rcip=giuseppecotellessa%40libero.it&utm_campaign=Daily%20Bulletin%20-300726%20-%20Thursday&utm_content=&utm_term=https%3A%2F%2Fwww.theengineer.co.uk%2Fcontent%2Fnews%2Ffloating-wind-design-targets-40-per-cent-cost-savings&utm_medium=email&utm_source=The%20Engineer