• Keystone Engineering Inc.

    Větrná farma Block Island

    Block Island, Rhode Island, Spojené státy

Shrnutí projektu

Projekt

V rámci projektu Větrné farmy Block Island ve výši 290 milionů dolarů pro zabezpečení dodávek levnější energie na Rhode Island a v Nové Anglii byla nasmlouvána společnost Keystone Engineering (Keystone) pro návrh spodní konstrukce pro pět generátorů větrných turbín o výkonu 6 megawattů. Aby bylo možné vyhovět složitému aerodynamickému a hydrodynamickému zatížení větrných turbín v hluboké vodě a usnadnit komunikaci s konstruktérem generátoru, společnost Keystone potřebovala flexibilní a interoperabilní návrhové a analytické nástroje pro práci na moři.

Řešení

Společnost Keystone využila aplikaci Bentley SACS pro přizpůsobení základů ocelových plášťů používaných v ropném a plynárenském průmyslu jako podpůrné konstrukce větrných turbín v hluboké vodě. Společnosti SACS umožnila společnosti Keystone navrhnout kompozitní konstrukci a komplexní uzlovou geometrii pro konstrukce pláště, což představuje alternativu k typickým větrným monopilovým základům na pevnině, které jsou omezeny na lokality s mělčí vodou. Společnost Keystone se spoléhala na funkčnost SACS pro rozhraní s programem GH Bladed používaným konstruktérem turbínového generátoru, aby optimalizovala návrh celkové konstrukce a zajistila bezpečný provoz.

Výsledky

Použití technologie Bentley SACS pro proces designu pláště umožnilo společnosti Keystone optimalizovat množství oceli potřebné pro dílčí konstrukci, což snížilo náklady na instalaci o více než 20 procent ve srovnání s tradiční pilířovou konstrukcí. Technologie Bentley SACS také umožnila společnosti Keystone provádět paralelně několik simulací a četné opakování návrhu, doba návrhu se zkrátila o 50 procent. Inovativní design společnosti Keystone zmírnil riziko a snížil náklady na výrobu a instalaci. Komplexní a interoperabilní software společnosti Bentley zajistil efektivní spolupráci s konstruktéry větrných turbín, což umožnilo přesné modelování v průběhu celého projektu.

Software

S využitím SACS provedla společnost Keystone více než 3 000 simulací časové domény pro každou návrhovou iteraci a paralelně provedla více než 150 simulací a zkrátila dobu cyklu o 50 procent ve srovnání s typickými evropskými větrnými projekty na moři. Interoperabilita softwaru SACS s programem GH Bladed zvýšila schopnost týmu naladit frekvenci struktur pro optimální provoz v širokém pásmu rychlostí větru a oceánografických podmínek, a maximalizovat tak výnosy. Technologie Bentley SACS umožnila společnosti Keystone optimalizovat návrh a analýzu, snížit náklady a přesně spravovat terabajty dat projektu, čímž se minimalizovala možnost chyb.

Outcome/Facts
  • The interoperability of Bentley SACS enabled collaboration between two engineering firms using different software and ensured accurate modeling throughout the project.
  • The economic feasibility of the Block Island Wind Farm project serves as precedent for a new United States industry, supporting infrastructure development to reduce energy costs while expanding job opportunities.
  • Keystone saved their client 20 percent in installation costs by using Bentley SACS to design steel jacket substructures for America’s first commercial offshore wind farm.
  • Using Bentley SACS to perform multiple simulations and design iterations simultaneously, Keystone shortened the design cycle by 50 percent as compared to European offshore wind projects.
Quotes:
  • “The effort put in by the Bentley SACS team to couple its post-processing capabilities with the hydrodynamic/aerodynamic modeling capabilities of other software systems has allowed for the first truly useful coupled analysis in the offshore wind industry. This has resulted in significant time and cost savings for the offshore wind foundation/sub-structure engineering community.”

    Benjamin Foley P.E., general manager-offshore renewables Keystone Engineering Inc.
  • “The Bentley SACS Wind Turbine module allowed us to streamline the analysis process reducing the design cycle time, the cost to the client, and the risk of errors in managing the tremendous amount of data needed to perform over 3,000 time-domain simulations.”

    Zachary Finucane P.E., project manager Keystone Engineering Inc.