Fra olje til vind: Design av overgangsstykke for vindturbin på oljeplattform.
Description
Full text not available
Abstract
Denne bacheloroppgaven tar for seg design og dimensjonering av et overgangsstykke for å koble en vindturbin til en eksisterende oljeplattform. Formålet er å gjenbruke halvt nedsenkbare plattformer som et resurseffektivt alternativ for uthenting av fornybar energi. Dette kan bidra til å redusere kostnader og miljøpåvirkning ved å benytte eksisterende infrastruktur. Hovedfokuset i oppgaven er materialkapasitet, vindlast, sveiser og stabilitet.
Med et økende behov for fornybar energi i Norge, undersøker denne oppgaven hvordan brukte oljeplattformer kan tilpasses som et flytende fundament for vindturbiner. Målet er å designe et fungerende overgangsstykke som kan sammenfeste en 6 megawatt vindturbin til oljeplattformen Kristin, dynamisk respons fra bølgekraft og stabilitet under påkjenning fra vind. Overgangsstykket er dimensjonert for en levetid på 50 år, der designet er utarbeider etter kraftpåkjenning fra en statisk vindlast.
Oppgaven består av en teoretisk del som tar for seg miljø- og klimapåvirkninger, relevante standarder og tekniske beregninger relatert til plattformer og vindturbiner. Videre i designprosessen gjennomføres beregninger for vindlast, stabilitet, sveisens levetid samt en kompleks stålkonstruksjon som fordeler kreftene videre til bjelkelaget i plattformen. Vurderinger rundt beregningene er gjort med programvaren SAP2000 for å simulere belastninger og analysere den strukturelle responsen. Resultatet påpeker at gjenbruk av oljeplattformer til vindturbiner kan være et energieffektivt alternativ, og representer en konstruksjonsteknisk løsning for fremtidig energiutvikling.
For videre arbeid anbefales mer omfattende analyser der dynamiske bølgelaster og rotasjonslaster fra turbinen inkluderes, i tillegg til en detaljert vurdering av materialets utmattelsesegenskaper. Dessuten vil det være interessant å undersøke økonomiske aspekter og utfordringer knyttet til gjennomføring og drift av den sammensatte konstruksjonen. Dette prosjektet gir et innblikk potensialet for å omgjøre eksisterende oljeinfrastruktur til fornybare energikilder. Prosjektgruppen håper dette kan være en nyttig ramme for videre forskning og utvikling innenfor dette feltet. This bachelor thesis addresses the design and sizing of a transition piece to connect a wind turbine to an existing oil platform. The purpose is to reuse semi-submersible platforms as a resource-efficient alternative for extracting renewable energy. This can help reduce costs and environmental impact by utilizing existing infrastructure. The main focus of the thesis is on material capacity, wind load, welds, and stability.
With an increasing need for renewable energy in the future, this thesis investigates how used oil platforms can be adapted as a floating foundation for wind turbines. The goal is to design a functional transition piece that can connect a 6-megawatt wind turbine to the Kristin oil platform, considering dynamic response from wave action and stability under wind loading. The transition piece is dimensioned for a lifespan of 50 years, designed according to the force exerted by static wind loads.
The thesis consists of a theoretical part addressing environmental and climate impacts, relevant standards, and technical calculations related to platforms and wind turbines. In the design process, calculations are carried out for wind load, stability, weld life, and a complex steel structure that redistributes forces to the platform's beam system. Assessments of the calculations are made using the SAP2000 software to simulate loads and analyze structural response. The result suggests that repurposing oil platforms for wind turbines can be an energy-efficient alternative, and represents a constructional solution for future energy development.
For further work, more extensive analyses are recommended, including dynamic wave loads and turbine-induced rotational loads, as well as a detailed assessment of material fatigue properties. Additionally, exploring economic aspects and challenges related to the implementation and operation of the structure would be interesting. This project provides insight into the potential for converting existing oil infrastructure into renewable energy sources. The project group hopes this can serve as a useful framework for further research and development in this field.