De offshore windindustrie groeit snel. Deze relatief nieuwe sector van energieproductie wordt gekenmerkt door innovaties en schaalvergroting: de velden worden omvangrijker, de turbines hoger en de technische uitdagingen groter. Offshore olie- en gasboring is al lang een volwassen industrie, maar biedt nauwelijks technische aanknopingspunten om op voort te bouwen met offshore windenergie.
Gjalt Lindeboom is managing director van Seaqualize en legt uit: "Om de ambitieuze groeiscenario's op het gebied van offshore windenergie te realiseren, zijn in korte tijd duizenden (turbine)lifts nodig. Dit kan worden bereikt door meer kranen geschikt te maken en tegelijk het hijsseizoen te verlengen. Die combinatie heeft een versterkend effect op de capaciteit."
Inline actieve Heave-compressor
Hij vervolgt: "Bij het hijsen van zware lasten en het op elkaar plaatsen van twee delen is nauwkeurigheid essentieel, zeker onder zware omstandigheden. Daarom moet je de beweging van de hijslast compenseren, Seaqualize heeft geïnvesteerd in de ontwikkeling van een innovatief product, een Inline Active Heave Compensator (AHC), die nu klaar is voor zijn eerste offshore test. Wij willen ervoor zorgen dat windturbines sneller gebouwd kunnen worden door beperkingen in het proces weg te nemen. Naar onze mening kan deze inline AHC, de Seaqualize Delta, bijdragen aan die ontwikkeling."
Bekend principe
De Delta is gebaseerd op het principe van veerbalans, dat al meer dan 100 jaar oud is en bekend is van de toepassing in bijvoorbeeld (kantoor)lampen. In de voet is een eenvoudig systeem van passieve veren gemonteerd, die de stangen en de lampenkap in elke positie perfect in balans houdt. Ook als je de basis beweegt, blijft de lampenkap nog steeds op zijn plaats. Er zal echter altijd een lichte beweging van de lampenkap zijn als gevolg van wrijving. Omdat het gewicht al zo goed in balans is, kan deze beweging met een minimum aan energie gecorrigeerd worden. Dit uitbalanceringsprincipe is gemaximaliseerd in de Seaqualize Delta, en toegepast op gewichten tot 600 ton. De vereiste correctie kan dan met een minimum aan energie worden uitgevoerd.
Productiviteit
"Maart en april zijn spannende maanden qua weer, net als september en oktober of nog later. Het gebruik van de Seaqualize Delta leidt naar verwachting tot een enorme toename van de productiviteit, zelfs in de wintermaanden, ook omdat er met deze innovatie met meer kranen gehesen kan worden."
Vanuit het idee om de belasting en het gewicht te controleren, werd een klein prototype ontwikkeld en vervolgens getest met steeds zwaardere gewichten. Gjalt Lindeboom verklaart: "We kijken naar de verticale kracht (zwaartekracht) en combineren passieve en actieve compensatie om de bewegingen te beheersen. Bijzonder is dat we alleen de energie van pakweg tien waterkokers gebruiken om de 600.000 kg te stabiliseren, waardoor er geen extra stroomvoorziening nodig is. De gepatenteerde Seaqualize-technologie combineert een zeer sterk passief systeem, dat de volledige lading 'gewichtloos' houdt, met een klein energiezuinig actief systeem dat de lading nauwkeurig positioneert en onbedoelde lift-offs of schokbelastingen voorkomt."
Gewicht van drie jumbo's
"We hebben het gebruik getest vanaf de tekeningen tot de haventest, na het eerste model zijn we begonnen met testen met 50 kilo en daarna met 2 ton. In juli 2021 hebben we de Seaqualize Delta getest in zijn nieuwe thuishaven: Rotterdam. We hebben gewerkt met testbelastingen variërend van 100mT tot uiteindelijk 660mT. Ter illustratie: dat is het gewicht van drie jumbo 747's dat we stil kunnen houden op een bewegend schip. De haventest leverde een aantal resultaten op die tot aanpassingen hebben geleid, die we begin oktober opnieuw zullen testen. Daarna gaan we met Van Oord offshore testen door ladingen op een vast platform te plaatsen en ladingen van een deinend bevoorradingsschip op te pikken.
Na de Delta 600 is het plan om te gaan werken aan de Delta 1200, die gewichten tot 1200 ton aankan. Dit gewicht is bestemd voor de volgende generatie windturbineonderdelen, zoals gondels van 800 mT en groter. We richten ons nu op de Europese en Aziatische plannen voor windmolenparken, maar ook in de VS kan dergelijk gereedschap bijdragen tot de oplossing van een praktisch juridisch probleem."
Een oplossing voor The Jones Act
De Seaqualize Delta maakt veilig en continu actief hijsen vanaf bevoorradingsschepen mogelijk, wat nodig is om de Amerikaanse Jones Act te omzeilen bij de bouw van offshore windmolenparken in de VS. De Delta inline AHC-tooling kan actief de bewegingen van een deinend bevoorradingsschip volgen, waardoor de lading veilig en eenvoudig van een jack-up kraan of drijvend HLV kan worden teruggeplaatst op een bevoorradingsschip, om zo dekruimte vrij te maken.
Moed tonen
"Ik zou grote installateurs willen oproepen om actief mee te doen met het testen van dergelijke innovaties. Als kleiner bedrijf kunnen we innovaties sneller en slagvaardiger bedenken en voorbereiden, maar uiteindelijk moeten we ze in de praktijk testen onder reële omstandigheden, de stap na proof of technology."
Daarvoor hebben innovators grote spelers in de markt nodig die bereid zijn een stapje extra te zetten en innovatie op de markt te brengen door nieuwe technieken te testen. "Mijn ervaring is dat er te weinig grote bedrijven als Van Oord zijn die de uitdaging durven aan te gaan om dit soort technologie te ontwikkelen. Uiteindelijk hebben we een schip en een turbineonderdeel nodig om te testen. Ik ben blij met Van Oord; zij zijn bereid risico's te nemen en testen uit te voeren. Zonder zulke ondernemers is het heel uitdagend om grote ideeën te laten uitgroeien tot grote innovaties."
Dit artikel maakt deel uit van de serie Project in Beeld. Bekijk hier meer projecten.