Vento offshore: a fabricação de uma estrela (cadeia de suprimentos)

Retrofit: novo trabalho em vento para uma embarcação de manuseio de âncoras. Ilustração: cortesia Unitech

Hywind cortesia Equinor

Poderoso P & D: o planejado Centro de P & D da Unitech Offshore System, uma fábrica Giga. Ilustração: cortesia Unitech

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O vento é "a tecnologia de escolha", disse recentemente a Agência Internacional de Energia, assim como um novo relatório da Universidade de Delaware descreveu a oportunidade no vento marítimo dos EUA: 5.000 milhas de cabeamento em alto mar e 1.700 turbinas estão agrupadas planos atuais do lado do estado. No entanto, observadores sérios das primeiras instalações eólicas offshore dos EUA viram ineficiência: elevações pesadas; poucos navios especializados à mão; e os cabos eram "apenas cabos". A inovação na cadeia de suprimentos, dizem as pessoas, fica atrás de outras indústrias.

Na Europa, onde as turbinas marítimas pontilham mapas marítimos, há espaço para inovação na construção de turbinas, transporte de apoio e submarinos. As instalações aqui também podem parecer sobrecarregadas e lentas. Os cabos e o poder são considerados “colocados” quando poderiam ser melhor “distribuídos”.
Para “catapultar” uma nova cadeia de fornecimento de energia eólica, a Noruega está convidando líderes da cadeia de suprimentos de todo o mundo para um programa de incubadora que visa tornar offshore - e especialmente instalações de vento marinho flutuantes - tão eficientes quanto as operações de superfície e submarinas em petróleo offshore e gás.
O programa norueguês de start-up apresenta o Centro de Testes de Energia Sustentável em Bomlo, perto da cidade litorânea de Haugesund, onde a Equinor deixou uma turbina flutuante offshore HyWind para que fornecedores e fornecedores possam testar suas inovações em energia eólica. Uma das primeiras histórias de sucesso do programa é a Unitech Subsea, que assumiu a propriedade da turbina HyWind este ano. O ramo offshore de petróleo e gás da Unitech se concentrou no enrolamento de cabos de energia eólica que visam aperfeiçoar e personalizar a distribuição de energia para obter o máximo das saídas de energia e dos acionamentos de uma turbina eólica.

O sistema prevê acionamentos de turbina da empresa Yaskawa, The Switch; cabos recém-desenvolvidos com rosca de alumínio apenas para vento da Unitech Subsea, e o uso de um sistema de bobina móvel com equipamento local, o Cabletanker, que se adapta a uma embarcação modificada para manuseio de âncoras entre turbinas eólicas . O sistema de spooling também pode ser montado como uma barcaça.

O cabo em spool é um fio “fiado” personalizado de uma “fábrica de cabos umbilicais” submarina fixa ou flutuante para os requisitos de energia de um parque eólico. O cabo personalizado é montado, movimentado a bordo e, se desejado, diretamente de um navio offshore modificado ou novo projeto de construção!

“Sim, (a embarcação flutuante e a fábrica de cabos flutuantes) são a mesma tecnologia desenvolvida e patenteada pela Cabletanker. Nós testamos um protótipo e agora estamos construindo um piloto com capacidade para 500 (toneladas) ”, disse o CEO da Unitech Subsea Systems, Gunnar Birkeland, à MTR. Ele diz que a Unitech, que tem uma forte presença no Houston, pode economizar uma grande quantidade de CAPEX e OPEX para os operadores da rede antes e depois do vento soprar.

“A chave para o vento flutuante é criar novas soluções para reduzir significativamente os custos para ser competitiva. Não há como reduzir custos suficientes otimizando as soluções existentes - de jeito nenhum ”, afirma Birkeland. O conceito da Unitech para instalação e produção de cabos “turbine-to-turbine” e para terra é parte de um grande “desvio positivo” no pensamento do fornecedor Birkeland atribui ao fundador e proprietário da Unitech Offshore, Bernt Hellesoe.

Spool-as-you-go: uma embarcação personalizada para mover o cabo Unitech. Ilustração: cortesia Unitech

“A metodologia de instalação não é independente, mas depende do design de cabos completamente novo da Unitech (patente pendente)”, diz ele, acrescentando que o novo design de cabo permite a produção e instalação “simples”. "Isso pode ser adaptado para qualquer região", acrescenta Birkeland.

Pelo menos um jogador do vento não identificado abriu (nosso palpite é Equinor) já assinou contrato com a Unitech. Enquanto eles optaram por cabos de energia eólica, a Unitech também está em negociações com clientes para projetos de cabos novos e personalizados e tecnologia de instalação.

“Nosso plano de negócios baseia-se em nossa principal renda em três anos”, diz Birkeland confiante. É um s ousado

tatement na Noruega, onde os operadores de cabo submarinos que servem petróleo e gás são bem conhecidos e bem capitalizados.

Já se passou um ano desde que a empresa anunciou que estava investindo milhões de coroas em um cabo de energia submarino e uma fábrica “giga” umbilical na Bomlo Noruega. A fábrica - parcialmente reproduzida a bordo de um manipulador de âncora modificado em protótipo - tem como objetivo as embarcações maciças de levantamento pesado normalmente associadas à colocação de cabos e em cabos submarinos não personalizados para turbinas eólicas. Quando construída, e em conjunto com os sistemas de bobinagem flutuante, ela interromperá a fabricação de cabos e a instalação de cabos na Europa, mantendo as operações enxutas, ágeis, otimizadas para a rede e super locais.

A linha de produção flutuante da Unitech em Bomlo contará com tanques de cabos flutuantes que podem produzir 4000 t de cabo que descarregam em embarcações offshore modificadas ou novas construções “para rápida mobilização e instalação”. A fábrica irá tecer cabos perto do Centro de Pesquisa e Tecnologia da Unitech, entendido como parte do Centro de Testes de Energia Sustentável.

Iniciativas de energia eólica
Enquanto isso, o projeto de incubação eólica offshore norueguesa, o Centro de Catapulta Norueguesa de Energia Sustentável - ou apenas “Catapulta Norueguesa” ou o Centro de Testes - espera produzir outras Unitechs fora de um fluxo esperado de novas empresas.
Ao injetar dinheiro em inovação no Centro, o governo norueguês oferecerá a potenciais fornecedores eólicos de todo o mundo o acesso à turbina flutuante Unitech e a outras infraestruturas, bem como o acesso a potenciais futuros clientes eólicos e a chance de ver inovações as inovações encontram uso imediato. O CEO do Start-Up Center, Willie Waagen, diz que o principal desafio é "normalizar" as soluções que tornam as operações offshore mais baratas.

“Você (o fornecedor de energia eólica) me paga, e eu pago o centro de testes”, ele diz em tom de brincadeira, embora mais tarde admita: “Está certo”.

“O Centro está aberto a todos que têm tecnologia que desejam testar. Temos instalações e aprovações para testes, o pensamento básico é que, em vez de o investidor investir em equipamentos caros para mostrar que seu componente funciona, ele pode alugar um lugar conosco ”, diz Waagen, acrescentando:“ Traga apenas os componentes que você está testando. Você não precisa trazer todos os outros componentes. ”

A incubadora, ou catapulta de start-up, como os patrocinadores do Centro preferem, é apoiada pela Unitech, The Switch, uma concessionária de energia local e uma série de outras agências dedicadas a evoluir a cadeia de fornecimento de energia eólica. Waagen assegura aos candidatos: "Não possuiremos nenhuma tecnologia". Outras incubadoras tecnológicas norueguesas dos últimos anos têm sido bem-sucedidas em torno de talentos e tecnologia com recursos, dinheiro e clientes em potencial.

CEO da Unitech Subsea Systems, Gunnar Birkeland, um lugar para crescer
Juntamente com o centro de testes e treinamento de 1.100 metros quadrados apoiado pelo The Switch - mais pesquisadores, equipamentos e infraestrutura - a catapulta Energia Sustentável também fornecerá material de produção e o próprio centro de testes de protótipos da Unitech. Para ajudar as start-ups a fechar a lacuna entre os pilotos de tecnologia e a introdução no mercado, a empresa de energia local oferecerá uma rede conectada ao centro de testes da ilha e sua turbina marítima HyWind.

A Unitech, que assumiu a propriedade da primeira turbina de teste HyWind em fevereiro de 2019, ainda é a chave para grande parte da esperada inovação. Embora não seja esperado que a fábrica de cabos flutuantes seja aberta por mais dois anos - o cronograma aproximado também para as primeiras novas construções de navios de spool e o cabo de vento personalizado - a Unitech está confiante de que a inovação ocorrerá.

“Levamos um ano para entender realmente o que poderíamos (e deveríamos) ser”, diz Birkeland, acrescentando que faz apenas dois ou três anos que a empresa começou a pesquisar como otimizar os cabos de energia submarina para o vento.

“Começamos a investigar os cabos de energia submarinos… por acidente. Nós realmente não acreditamos que houve muito desenvolvimento. No entanto, está provado que nossos 30 anos de experiência no sistema de distribuição submarina tiveram muito a oferecer à indústria de cabos. Parece que os projetos de hoje são mais baseados em instalações de fabricação existentes do que o projeto ideal para vento e instalações flutuantes. É como nos carros elétricos, é difícil reconstruir sua fábrica de motores a gasolina ”, diz ele, acrescentando que vê a Unitech como a“ Tesla ”dos cabos de energia offshore.

O momento certo para um novo Tesla desse tipo. Enquanto a Unitech oferece economia de custos e o Centro de Testes da Waagen atrai empreendedores de energia eólica, a energia eólica flutuante ou marinha continua a crescer. Desde o lançamento da Equinor de um piloto HyWind em Peterhead, na Escócia, o vento marítimo subiu, liderado pelo vento flutuante. Agora, a Equinor vê a energia eólica marítima crescendo para 12.000 MW de potência instalada até 2030, de menos de 500 MW hoje. Está em voga, e os novos projetos de turbinas flutuantes estão sendo desenvolvidos por pesos-pesados de vento-fixo e por recém-chegados de vento flutuante.

A Unitech e o Bomlo Test Center têm todos os motivos para esperar sucesso. Eles têm o apoio financeiro de Oslo e a atenção de um mercado em busca de eficiências. A lógica de transformar um proprietário de embarcações offshore e um fornecedor de cabos em um fornecedor de poupança de um proprietário de rede parece irresistível. E embora o conceito de navio do tipo carretel não tenha ainda um projetista, armador ou estaleiro alinhado, os modelos de negócios parecem sólidos e a barcaça de carretel já existe.

“A eólica offshore flutuante tem que cortar custos no nível de 30 a 40% para ser competitiva. O design, a fabricação e a instalação do cabo Unitech proporcionam pelo menos 30% de redução de custos em relação às soluções existentes ”, diz Birkeland, acrescentando que os centros de teste para cabos dinâmicos são difíceis de encontrar. Assim, a Unitech e seus parceiros estão construindo um centro de testes para empreendedores e pesquisadores de energia eólica, e todos os fornecedores de energia eólica marítima são bem-vindos.