• Keystone Engineering Inc.

    Elektrownia wiatrowa Block Island

    Block Island, Rhode Island, Stany Zjednoczone

Podsumowanie projektu

Projekt

Przedsiębiorstwo Keystone Engineering (Keystone) zostało zatrudnione do zaprojektowania fundamentów dla pięciu 6-megawatowych turbin wiatrowych w ramach projektu Elektrowni Wiatrowej Block Island o wartości 290 milionów USD, którego celem jest zapewnienie tańszej energii elektrycznej dla Nowej Anglii i stanu Rhode Island. Przedsiębiorstwo Keystone potrzebowało elastycznych narzędzi do analizy i projektowania, cechujących się efektywnością wymiany danych, aby uwzględnić złożone obciążenia aerodynamiczne i hydrodynamiczne działające na turbiny zainstalowane na głębokiej wodzie i aby usprawnić komunikację z projektantem generatorów.

Rozwiązanie

Przedsiębiorstwo Keystone użyło oprogramowania SACS firmy Bentley do dostosowania fundamentów osłony stalowej stosowanych w branży naftowej i gazowej jako projektu dla konstrukcji wspierających turbiny wiatrowe zainstalowane na głębokiej wodzie. Oprogramowanie SACS umożliwiło Keystone zaprojektowanie kompozytowej konstrukcji i złożonej geometrii węzłowej dla fundamentów osłony, co zapewniło alternatywę dla typowych morskich jednosłupowych fundamentów betonowych dla turbin wiatrowych, które są ograniczone do bardziej płytkich wód. Keystone opierało się na funkcji oprogramowania SACS pozwalającej na łączenie się z oprogramowaniem GH Bladed wykorzystywanym przez projektanta prądnicy turbinowej w celu optymalizacji projektu całej konstrukcji i w celu zapewnienia bezpiecznego działania.

Rezultaty

Wykorzystanie oprogramowania SACS firmy Bentley pozwoliło Keystone zoptymalizować ilość stali potrzebną na fundamenty, co zmniejszyło koszt instalacji o ponad 20% w porównaniu do tradycyjnej konstrukcji jednosłupowej. Oprogramowanie SACS firmy Bentley pozwoliło również przedsiębiorstwu Keystone wykonywać równolegle liczne symulacje i liczne wersje projektu, co skróciło cykl projektowania o 50 procent. Innowacyjny projekt Keystone ograniczył ryzyko i zmniejszył koszty produkcji i instalacji. Kompleksowe oprogramowanie firmy Bentley cechujące się efektywnością wymiany informacji zapewniło skuteczną współpracę z projektantami turbin wiatrowych, co ułatwiło dokładne modelowanie w trakcie całego projektu.

Oprogramowanie

Przy użyciu oprogramowania SACS Keystone przeprowadziło ponad 3000 symulacji dziedziny czasowej dla każdej wersji projektu i przeprowadzała ponad 150 symulacji równolegle, co skróciło czas cyklu o 50 procent w porównaniu do typowych europejskich projektów morskich elektrowni wiatrowych. Efektywność wymiany danych między oprogramowaniem SACS a GH Bladed zwiększyła możliwość zespołu do dopasowania częstotliwości konstrukcji w celu zapewnienia optymalnego działania w szerokim zakresie prędkości wiatru i warunków oceanograficznych w celu maksymalizacji zysków. Oprogramowanie SACS firmy Bentley pozwoliło przedsiębiorstwu Keystone usprawnić projektowanie i analizę, zredukować koszty i ściśle zarządzać terabajtami danych projektowych, minimalizując możliwość wystąpienia błędów.

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.