• Keystone Engineering Inc.

    Ferme éolienne de Block Island

    Block Island, Rhode Island, États-Unis

Présentation du projet

Le projet

Dans le cadre du projet de ferme éolienne de Block Island de 290 millions USD visant à fournir de l'électricité à coût réduit dans le Rhode Island et en Nouvelle Angleterre, Keystone Engineering (Keystone) a été choisi pour la conception des sous-structures pour cinq générateurs éoliens de 6 mégawatts. Pour prendre en compte les charges aérodynamiques et hydrodynamiques complexes des turbines éoliennes en eau profonde et optimiser la communication avec le concepteur de générateurs, Keystone avait besoin d'outils de conception offshore et d'analyse flexibles et interopérables.

La solution

Keystone a utilisé Bentley SACS pour adapter des fondations en treillis en acier utilisées dans l'industrie pétrolière et gazière pour la conception de structures support de turbines éoliennes en eau profonde. SACS a permis à Keystone de concevoir la construction composite et la géométrie nodale pour les sous-structures en treillis, fournissant une solution alternative aux fondations en béton monopieu traditionnelles pour l'éolien offshore, qui sont limitées à des eaux de plus faible profondeur. Keystone a eu recours à la fonctionnalité de SACS pour servir d'interface avec le logiciel GH Bladed utilisé par le concepteur de générateur de turbine afin d'optimiser la conception de l'ensemble de la structure et garantir une exploitation sécurisée.

Le résultat

L'utilisation de Bentley SACS pour le processus de conception de treillis a permis à Keystone d'optimiser la quantité d'acier nécessaire pour la sous-structure, en réduisant les coûts d'installation de plus de 20 % par rapport à une construction monopieu classique. Bentley SACS a également permis à Keystone de réaliser en parallèle différentes simulations et de nombreux essais de conception, en réduisant ainsi le cycle de conception de 50 %. La conception innovante de Keystone a permis de réduire les risques ainsi que les coûts de fabrication et d'installation. Le logiciel complet et interopérable de Bentley a garanti une collaboration efficace avec les concepteurs de turbine éolienne, en favorisant une modélisation précise tout au long du projet.

Les logiciels

Avec SACS, Keystone a réalisé plus de 3 000 simulations de domaine temporel pour chaque essai de conception, et plus de 150 simulations en parallèle, réduisant le délai du cycle de 50 % par rapport à des projets éoliens offshore européens classiques. L'interopérabilité de SACS avec le logiciel GH Bladed a permis à l'équipe de mieux régler la fréquence des structures pour une exploitation optimale en fonction d'une vaste plage de vitesses du vent et de conditions océanographiques, afin de générer des revenus maximaux. Bentley SACS a permis à Keystone d'harmoniser la conception et les analyses, de réduire les coûts et de gérer de façon précise plusieurs téraoctets de données de projet, en réduisant les risques d'erreurs.

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.