Anàlisi del comportament dinàmic d'un aerogenerador flotant offshore

Abstract

[ANGLÈS] The overall trend of the wind energy industry to the off shore sector requires the study of new technologies for exploiting these renewable energy sources. The installation of wind farms in deeper water to improve performance in power generation is limited by the conventional technology. Wind farms in deeper water are encouraged by the stronger and steadier wind, lower visibility and noise impact, the absence of road restrictions, but also the absence of shallow water. (...) In this minor thesis, the dominant physical processes involved in the dynamic behavior of a floating wind turbine spar-type are determined. Dynamic basic model has been developed with certain assumptions and simpli cations. That provide a clear interpretation of the results and illustrate the limitations of the model. A parametric study is performed in the absence of models for results or measurement data comparison. The dynamic response by the sti ness parameter of the mooring system is determined. Results analysis validates the model to simulate certain load cases and is a useful tool for assessing the physical behavior of the floating spar-type wind turbine.

[CATALÀ] La tendència global de la indústria energètica eòlica cap al sector offshore exigeix l'estudi de noves tecnologies per tal d'explotar aquestes fonts d'energia renovable. La creació de parcs eòlics situats en aigües profundes per augmentar el rendiment en la generació d'energia elèctrica es veu limitada per la tecnologia convencional utilitzada. La instal·lació de parcs eòlics en aigües profundes es porta a terme per les condicions de vent intens i estable, el menor impacte visual i acústic, l'absència de restriccions geogràfiques, així com per l'escassetat d'aigües someres. (...) En aquesta tesina, es realitza un estudi dels principal processos físics que intervenen en el comportament dinàmic d'un aerogenerador flotant tipus spar mitjançant el desenvolupament d'un model que permet incorporar-los i estudiar-ne la resposta. Per portar a terme aquesta tasca s'assumeixen simplificacions que permeten una interpretació clara dels resultats i s'il·lustren les limitacions del model. A falta de models per la comparació de resultats i la validació mitjançant dades experimentals es realitza un estudi paramètric per observar com es modifica la resposta en funció de la rigidesa del sistema d'amarres. L'anàlisi dels resultats mostra que el model és vàlid per simular determinats estats de càrregues i és una eina útil per avaluar el comportament físic de l'aerogenerador flotant tipus spar.