KONFLOTen lehenengo urtean, ko-diseinuaren metodologia probatzeko azterketa-kasuak prestatu dira, eta hura aplikatzeko beharrezko materiala eta ezagutza sortu.
Energia eoliko flotatzailea eta olatuen energia azterketa-kasuak osorik definitu dira. Horretarako, honako hauek definitu dira:
- Aerosorgailuaren eta plataformaren tipologia; olatuen energia-kaptadorea
- Optimizatu beharreko sistemaren osagaiak: dorrea, plataforma eta ainguratzeak; kaptadorea, PTO eta ainguratzeak
- Azpisistema bakoitzean optimizatu beharreko aldagai zehatzak
- Azterketa-kasurako kokapena
- Karga kasuak
- Kontrol estrategiak
Diseinuko eta kontroleko iterazioak ezartzeko estrategiarik onena ere definitu da, software-tresna batean integratzen ari den metodologia definitu arte. Fase honetan, ko-diseinuaren lehen urratsak bizkortzeko aukera emango duten eredu murriztuak garatu dira, eta emaitzak balidatzeko erabiliko diren goi-mailako ereduak definitu dira.
Kontrol-baterako diseinua aerosorgailu flotatzaileetan
Lehenengo urtean, azterketa-kasua prestatzeko lan egin da, energia eoliko flotatzailean ko-diseinuko kontrol metodologia (CCD, ingelesezko siglen arabera) probatzeko. Tresna malgu eta modular bat garatzen ari da, KONFLOT proiektuaren esparruan azterketa-kasu baten bidez metodologia baliozkotzea ahalbidetuko duena, eta etorkizunean egokitzapena erraztuko duena, lehen fase honetan hautatutakoak ez diren beste kasu batzuk probatzeko (beste topologia batzuk, kontrolak, diseinu-aldagaiak, kokapen-baldintzak edo metrika objektiboak).
Habia egindako CCDa KONFLOTen aplikatzeko egokiagotzat jo da; beraz, diseinu metodologiak plantaren parametroen lehen optimizazioa egingo du iterazio bakoitzean, ondoren diseinu horretarako kontrol parametro egokiak doitzeko. Metodologia ezarri ondoren, kontrol estrategia egokienak identifikatu dira.
Aerosorgailu flotatzailearentzako azterketa-kasuaren definizioa
CCD metodologiak azpisistema guztiak, dinamikak eta horien arteko elkarreragina kontuan hartzen dituen arren, konputazionalki konplexuegia da eta KONFLOT proiektuaren irismenetik kanpo gelditzen da. Metodologiaren eraginkortasuna baliozkotzeko, plataforma azpisistemaren gainean lan egitea erabaki da. Erabaki hori justifikatuta dago plataforma-fabrikatzaileen kopurua kontuan hartuta, maila nazionalean eta, bereziki, Euskadin. UMaine VolturnUS-S plataforma hautatu da, offshore merkatu eolikoa jarraitzen ari den eta eredu publiko irisgarria den joeraren ondorioz, metodologia aplikatzeko eta sortutako tresnak baliozkotzeko.
- Aerosorgailuaren eta plataformaren tipologia
Sistema aerosorgailu flotatzailearen propietate orokorrak
Plataforma erdi-urperagarria da, eta hiru zutabeko altzairuzko flotagailu bat da (120º), dorre zentratua, lasta pasiboa eta ainguratzeko hiru lerro dituena; instalatutako aerosorgailuak, berriz, 15 MW-ko potentzia du ardatz horizontalean (IEA15MW eredu publikoa).
- Optimizatu beharreko sistemaren osagaiak
Landarearen zer azpisistema sartuko diren optimizazio-begiztan eta zeintzuk ez zehazteko, justifikazio ariketa bat egin da, garatu beharreko ereduen konplexutasun-irizpideak eta helburu diren metriken gaineko inpaktua baloratuz. Emaitza hauek atera dira:
-
- Dorrearen eta flotagailuaren azpisistemak optimizagarriak dira, kostu totaletan eta multzoaren dinamikan duten eraginagatik.
- Kontrola doitu egin behar da instalazioaren diseinu bakoitzerako, erauzitako potentzia maximizatzeko, kargei kalterik egin gabe; beraz, azpisistema optimizagarritzat ere jotzen da.
- Ainguratze-azpisistema optimizagarritzat jo da, OpenFAST eredu publikoa erabiliz denboraren gaineko azterketa egin ondoren. Ikusi da ainguratze-puntuetako gehieneko tentsioak muturreko eragiketa-baldintzen kargen kasuan gertatu direla, eta karga horietan kontrolak eragina duela.
- Azpisistema bakoitzean optimizatu beharreko aldagaiak
Plataforma optimizatzeko aldagaiak
FOWTaren dinamikari eragiten dioten azpisistema bakoitzaren parametroen eraginaren aurretiazko azterketa egin da, eta, tresnaren lehen bertsiorako, honako optimizazio-aldagai hauek definitu dira:
-
- Plataforma: zutabe diametroa, zutabe ardatzen erradioa, zakonera eta pontona lodiera
- Dorrea: diametroaren banaketa eta lodierak
- Mooring: luzera/uzia eta diametroa
- Kontrola: kontrol-estrategia (estrategia bakoitzak sintonizatu beharreko parametro desberdinak ditu)
Optimizazioa egiteko, funtzio objektibo bat definitzen ari gara, non kasu bakoitzean zehazteko pisu malguak izango dituzten metrikak ebaluatzen dira.
- Azterketa-kasuaren kokapena
Azterketa-kasuaren kokapena
Aerosorgailurako hautatutako kokapena Barra uhartearen mendebaldean dago, Eskozian. Kokapena muturreko baldintzengatik aukeratu da. Plataforma LIFE50+en baldintza meteozeanikoetarako ezaugarrituko da.
- Karga kasuak
FOWTaren dinamika irudikatuko duten ereduei dagokienez, paraleloan bi karakterizazio garatu dira:
-
- OPENFAST eredua. Honako karga-kasu hauek simulatu dira: DLC 1.2 (Nekea) eragiketa normaleko baldintzak, DLC 1.6 muturreko eragiketa-baldintzak eta DLC 6.1 biziraupen-baldintzak.
- Eredu MURRIZTUA: eredu dinamiko txikia garatu da, bai optimizazioan, bai kontrol-estrategia garatzeko.
Eredu murriztuaren eta OpenFAST ereduaren arteko simulazio-eredua trukatzea ahalbidetzen duen tresna baten bidez komunikatuko dira bi ereduak. Horrela, CCD metodologia eredu murriztua erabiliz egin daiteke, eta, ondoren, lortutako emaitza baliozkotu, OpenFAST eredu konplexuagoarekin.