Viento en alta mar: la fabricación de una estrella (cadena de suministro)

Retrofit: nuevo trabajo en viento para un buque de manejo de anclas. Ilustración: cortesía de Unitech

Hywind cortesía de Equinor

Potente I + D: Centro de I + D planificado por Unitech Offshore System y Giga Factory. Ilustración: cortesía de Unitech

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El viento es "la tecnología de elección", dijo recientemente la Agencia Internacional de Energía, justo cuando un nuevo informe de la Universidad de Delaware destacaba la oportunidad en la energía eólica marina de EE. UU .: 5,000 millas de cableado en alta mar y 1,700 turbinas, según parece, están agrupadas en Planes estatales actuales. Sin embargo, los observadores serios de las primeras instalaciones eólicas marinas de EE. UU. Vieron ineficiencia: ascensores difíciles de manejar; pocos buques especializados en la mano; y los cables eran "solo cables". La innovación de la cadena de suministro, dicen las personas, se queda atrás en otras industrias.

En Europa, donde las turbinas marinas están muy salpicadas de mapas marítimos, hay un espacio reconocido para la innovación en la construcción de turbinas, soporte de envío y submarino. Las instalaciones aquí también pueden parecer complicadas y lentas. Se dice que los cables y la potencia están "colocados" cuando podrían estar mejor "distribuidos".
Para “catapultar” una nueva cadena de suministro eólico, Noruega está invitando a los aspirantes de la cadena de suministro de todo el mundo a un programa de incubadora destinado a hacer instalaciones eólicas marinas en alta mar, tan eficientes como las operaciones de superficie y submarinas en petróleo en alta mar. gas.
El programa de puesta en marcha de Noruega presenta el Centro de Pruebas de Energía Sostenible en Bomlo, cerca de la ciudad costera de Haugesund, donde Equinor ha dejado en su lugar una turbina HyWind flotante en alta mar para que los proveedores y los posibles proveedores puedan probar sus innovaciones en energía eólica. Una de las primeras historias exitosas de puesta en marcha del programa es Unitech Subsea, que se hizo cargo de la propiedad de la turbina HyWind este año. La división de petróleo y gas en alta mar de Unitech se ha centrado en el enrollamiento de los cables de energía eólica que apuntan a perfeccionar y personalizar la distribución de energía para aprovechar al máximo las salidas de potencia y los accionamientos de un aerogenerador.

El sistema contempla unidades de turbina de la compañía Yaskawa, The Switch; Cables recientemente desarrollados, con rosca de aluminio, solo para el viento de Unitech Subsea, y el uso de un sistema de enrollado móvil por parte del equipo local, Cabletanker, que se adapta a un barco de manejo de ancla modificado para “enrollar como se va” entre turbinas eólicas . El sistema de enrollado también se puede montar como una barcaza.

El cable enrollado se "hila" a la medida como un hilo de un "cable submarino de alimentación (y) fábrica submarina" fijo o flotante a los requisitos de energía de un parque eólico. El cable personalizado se monta, se mueve a bordo y, si se desea, se enrolla directamente desde un barco de alta mar modificado o desde un diseño de nueva construcción.

“Sí, (la fábrica de buques flotantes y cables flotantes) es la misma tecnología desarrollada y patentada por Cabletanker. Hemos probado un prototipo y ahora estamos construyendo un piloto con capacidad para 500 (toneladas) ", dice el gerente general de Unitech Subsea Systems, Gunnar Birkeland, a MTR. Dice que Unitech, que tiene una fuerte presencia en Houston, puede ahorrar a los operadores de redes una gran parte de CAPEX y OPEX antes y después de los vientos.

“La clave para el viento flotante es crear radicalmente nuevas soluciones para poder reducir los costos de manera significativa y ser competitivos. No hay forma de reducir los costos al optimizar las soluciones existentes, de ninguna manera ", afirma Birkeland. El concepto de Unitech para el tendido de cables y la producción “turbina a turbina” y a tierra es parte de una importante “desviación positiva” en el pensamiento de los proveedores. Birkeland atribuye al fundador y propietario de Unitech Offshore, Bernt Hellesoe.

Spool-as-you-go: un recipiente personalizado para mover el cable Unitech. Ilustración: cortesía de Unitech

"La metodología de instalación no es independiente, sino que depende del diseño de cable completamente nuevo de Unitech (patente pendiente)", dice, y agrega que el nuevo diseño de cable permite una producción e instalación "simple". "Esto se puede adaptar a cualquier región", agrega Birkeland.

Al menos uno, jugador de viento sin nombre ha abierto (nuestra suposición es Equinor) ya ha firmado con Unitech. Si bien optaron por cables de energía eólica, Unitech también está negociando con los clientes nuevos diseños de cables personalizados y tecnología de instalación.

"Nuestro plan de negocios se basa en que este es nuestro principal ingreso dentro de tres años", afirma Birkeland. Es un s audaz

En Noruega, donde los operadores de cable submarino que sirven petróleo y gas son bien conocidos y están bien capitalizados.

Ha pasado un año desde que la compañía anunció que estaba invirtiendo millones de coronas en un cable de alimentación submarino y una “fábrica de giga” umbilical en Bomlo Noruega. La fábrica, reproducida en parte a bordo de un prototipo de anclaje modificado, apunta a los enormes buques de carga pesada normalmente asociados con el tendido de cables y a los cables submarinos no personalizados para turbinas eólicas. Cuando se construya, y junto con los sistemas de bobina flotante, interrumpirá el cableado y el tendido de cables europeos al mantener las operaciones ágiles, ágiles, optimizadas para la red y súper locales.

La línea de producción flotante de Unitech en Bomlo contará con tanques de cable flotante que pueden producir 4000 t de cable que se descargan en embarcaciones marinas modificadas o en construcciones nuevas "para una rápida movilización e instalación". La fábrica tejerá el cable cerca del Centro de Investigación y Tecnología Unitech, que se considera parte del Centro de Pruebas de Energía Sostenible.

Puesta en marcha de energía eólica.
Mientras tanto, el proyecto de la incubadora eólica marina de Noruega, el Centro de Catapulta Noruega de Energía Sostenible (o simplemente "Catapulta Noruega" o el Centro de Pruebas) esperan producir otros Unitechs a partir de un flujo esperado de nuevas empresas.
Al inyectar efectivo en la innovación en el Centro, el gobierno noruego ofrecerá a los posibles proveedores de energía eólica de todo el mundo acceso a la turbina flotante Unitech y otra infraestructura, así como acceso a potenciales clientes eólicos futuros que buscan una oportunidad de ver avances. Las innovaciones encuentran uso inmediato. El CEO del Start-up Center, Willie Waagen, dice que el principal desafío es "normalizar" las soluciones que hacen que las operaciones en el extranjero sean menos costosas.

"Usted (el proveedor de viento) me paga y yo pago al centro de pruebas", dice en broma, aunque luego admite que "eso es correcto".

“El Centro está abierto a todos los que tienen la tecnología que quieren probar. Tenemos instalaciones y aprobaciones para realizar pruebas, el pensamiento básico es que, en lugar de que el empresario invierta en equipos costosos para demostrar que su componente funciona, puede alquilar un lugar con nosotros ", dice Waagen, y agrega:" Traiga solo los componentes que usted necesita. estamos probando No necesitas traer todos los otros componentes ".

La incubadora, o catapulta de inicio como prefieren los partidarios del Centro, está respaldada por Unitech, The Switch, una empresa de energía local y una serie de otras agencias dedicadas a la evolución de la cadena de suministro eólico marino. Waagen asegura a los solicitantes: "No seremos propietarios de ninguna tecnología". Otras incubadoras de tecnología noruega de los últimos años han tenido éxito al rodear al talento y la tecnología con recursos, efectivo y clientes potenciales.

CEO de Unitech Subsea Systems, Gunnar Birkeland, un lugar para crecer
Junto con el centro de capacitación y pruebas de 1.100 metros cuadrados respaldado por The Switch, además de investigadores, equipos e infraestructura, la catapulta de Energía Sostenible también proporcionará material de producción y el propio centro de pruebas de prototipos de Unitech. Para ayudar a las nuevas empresas a cerrar la brecha entre sus pilotos tecnológicos y la introducción al mercado, la compañía eléctrica local ofrecerá una red conectada al centro de pruebas de la isla y su turbina marina HyWind.

Unitech, que se hizo cargo de la primera turbina de prueba HyWind en febrero de 2019, sigue siendo la clave de gran parte de la innovación esperada. Si bien no se espera que la fábrica de cables flotantes se abra por otros dos años, también la línea de tiempo aproximada, para los primeros edificios nuevos de spooling-ship y el cable de viento personalizado, Unitech confía en que se produzca la innovación.

"Nos tomó un año entender realmente lo que un jugador importante podemos ser (y lo haremos)", dice Birkeland, y agregó que solo han pasado dos o tres años desde que la compañía comenzó a buscar la forma de optimizar los cables de energía submarina para el viento.

"Comenzamos a buscar en los cables de alimentación submarinos ... por accidente. Realmente no creíamos que hubiera mucho desarrollo. Sin embargo, se ha demostrado que nuestros 30 años de experiencia en sistemas de distribución submarina tienen mucho que ofrecer a la industria del cable. Parece que los diseños de hoy se basan más en las instalaciones de fabricación existentes que en el diseño óptimo para instalaciones eólicas flotantes. Es como con los autos eléctricos, es difícil reconstruir la fábrica de su motor de gasolina ", dice, y agrega que ve a Unitech como" el Tesla "de los cables de energía en el mar.

El momento es adecuado para un nuevo Tesla de ese tipo. Si bien Unitech ofrece ahorros de costos y el Centro de Pruebas de Waagen atrae a empresarios de la energía eólica, la energía eólica flotante o marina sigue creciendo. Desde el lanzamiento de Equinor de un piloto HyWind en Peterhead, Escocia, el viento en alta mar ha aumentado, liderado por el viento flotante. Ahora, Equinor prevé que la energía eólica marina crecerá a 12,000 MW de potencia instalada para 2030 desde menos de 500 MW en la actualidad. Está de moda, y los nuevos diseños de turbinas flotantes están siendo desarrollados por los pesos pesados de vientos fijos y los recién llegados de vientos flotantes por igual.

Unitech y el Centro de Pruebas Bomlo tienen todas las razones para esperar el éxito. Cuentan con el apoyo financiero de Oslo y la atención de un mercado que busca eficiencias. La lógica de convertir al propietario de un barco offshore y al proveedor de cable en un proveedor de ahorros del propietario de la red parece irresistible. Y aunque el concepto de carrete de su propio barco aún no tiene un diseñador, armador o astillero alineado, los modelos de negocios parecen sólidos y la barcaza de carrete ya existe.

“La energía eólica marina flotante tiene que reducir costos en el nivel del 30-40 por ciento para ser competitiva. El diseño, la fabricación y la instalación de los cables de Unitech ofrecen al menos un 30% de ahorro en costos con respecto a las soluciones existentes ", dice Birkeland, y agrega que los centros de pruebas para cables dinámicos son difíciles de encontrar. Entonces, Unitech y sus socios están construyendo un centro de pruebas para empresarios e investigadores del viento, y todos los proveedores de viento marino son bienvenidos.