Hoe plaats je ver op zee een windturbine terwijl hoge golven en harde wind de installatie ervan praktisch onmogelijk maken? Met deze vraag ging een team van Delftse onderzoekers aan boord van het grootste kraanschip ter wereld: de Sleipnir van Heerema. In het kader van een groot pioniersproject – het FOX project – onderzoeken zij hoe je windturbines het beste, al drijvend, kunt installeren. Tijdens deze expeditie hebben de motion tracking sensoren, speciaal ontwikkeld door onderzoeker David Fidalgo Domingos, meer dan 15 miljoen samples verzameld. "Een unieke vangst", legt professor Jan-Willem van Wingerden uit. "Het valideren van onze modellen met echte data is een droom die uitkomt. Dit maakt het in de toekomst mogelijk om modelgebaseerde regelstrategieën te ontwikkelen voor de drijvende installatie van grote windmolens."
Om onder meer ‘horizonvervuiling’ te voorkomen, wordt de wens alsmaar groter om windmolens ver van de kustlijn te plaatsen. Maar het plaatsen van windturbines is normaal gesproken al een behoorlijk moeilijke, dure en zware klus. Zo worden windturbines vastgezet met een fundering in de bodem van de zee of staan ze op een drijflichaam dat met ankerlijnen vastzit. Door de groei van windmolenparken, en het steeds vaker offshore plaatsen van windturbines, is een nieuwe aanpak nodig. Daarom werken onderzoekers Peter Wellens en David Fidalgo Domingos – samen met Jan-Willem van Wingerden, hoogleraar Wind Turbine & Wind Farm Control – aan een zogenoemd ware-grootte experiment op de Sleipnir. Dit kraanschip is 220 meter lang, 102 meter breed en heeft een liftcapaciteit van 20.000 ton.
Metingen windturbines
Met de verzamelde gegevens wil David Fidalgo Domingos nieuwe methodes ontwikkelen om de door golven en wind veroorzaakte bewegingen van windturbinecomponenten tijdens de installatie te verminderen. Daarnaast worden zijn gegevens eveneens gebruikt door Peter Meijers (postdoc) en Panagiota Atzampou (PhD’er) die – onder begeleiding van Andrei Metrikine – druk bezig zijn met de ontwikkeling van een innovatief type actuator voor hetzelfde doel. De metingen van Domingos valideren de modellen van de onderzoekers en geven inzicht in de eisen die aan het regelsysteem moeten worden gesteld. Het uiteindelijke doel is om een drijvend kraanvaartuig te ontwerpen dat in staat is om – ondanks hevige weersomstandigheden en diepe wateren – het drijvend installeren van een offshore windturbine veiliger en efficiënter te maken dan ooit tevoren en daarmee grotere turbines, die verder van de kust staan in diepere wateren, mogelijk te maken.
