Оптимизация проектных параметров шельфовых ветроэнергетических установок для электроснабжения морских платформ
Ключевые слова:
ветроэнергетическая установка, морская платформа, свайный фундамент, шельфовые основания
Аннотация
Вопросы энергоснабжения нефегазодобывающих платформ на шельфе, расположенных на значительном удалении от берега чрезвычайно актуальны и важны. Поставлена задача обоснования экономической эффективности замены части газотурбинных установок, снабжающих проектируемую нефегазодобывающую платформу в Северном Каспии (вариант обустройства месторождения им. Ю.С. Кувыкина c суммарной мощностью потребления 16,2 МВт) на несколько шельфовых ВЭУ в комплексе с накопителем энергии в виде литий-ионных батарей. Сформированы нагрузки на ВЭУ и выполнены расчеты параметров свайных фундаментов ветроустановок с учетом требований новых нормативных документов. Установлено, что наиболее целесообразно изготовление фундамента с максимальной глубиной забивки свай не более 35 м и усиленной опорной частью для ВЭУ с расстоянием между четырьмя сваями 12 м. Предварительные оценочные расчеты укрупненных экономических показателей для указанных решений демонстрируют существенную экономическую эффективность замены двух газотурбинных установок на ВЭС, включающую пять ветроустановок в комплексе с литий-ионными батареями.
Литература
1. Желанкин В.Г. Опыт применения российских и зарубежных систем нормативной документации при формировании новых сводов правил для проектирования морских стационарных нефтедобывающих платформ в части оценок конструктивной прочности, устойчивости и безопасности // Гидроэнергетика. Гидротехника. Новые разработки и технологии: Материалы XI науч.-техн. конф. СПб.: Изд-во ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 2018.
2. ГОСТ Р 59996—2022 (ИСО 19901 8:2014). Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Морские исследования грунтов.
3. ГОСТ Р 59995—2022 (ИСО 19901-4:2016). Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Геотехнические и расчетные аспекты проектирования фундаментов.
4. Программный комплекс Google Earth Pro V 7.3.3.7786 (64 bit) [Электрондресурс] https://maps.google.ru/intl/ru/earth/download/gep/agree.html (дата обращения 25.04.2022).
5. Обустройство месторождения им. Ю.С. Кувыкина (первая стадия освоения). Отчётная техническая документация по результатам инженерных изысканий. Астрахань: ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть», 2021.
6. Дерюгина Г.В., Карпов Н.Д., Шуркалов П.С. Расчет ресурсов ветровой и солнечной энергетики. М.: Изд-во МЭИ, 2019.
7. Vestas V164-8.0 [Электрон. ресурс] https://en.wind-turbine-models.com/turbines/1419-mhi-vestas-offshore-v164-8.0-mw (дата обращения 25.04.2022).
8. Желанкин В.Г., Игнатьев Е.В. Проектирование фундаментов ветроустановок. М.: Изд-во МЭИ, 2022.
9. Электронный атлас Каспийского моря. Почвенно-географические исследования каспийского региона [Электрон. ресурс] http://www.geogr.msu.ru/casp/ (дата обращения 25.04.2022).
10. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01—83). М.: НИИОСП им. Герсеванова Госстроя СССР, 1984.
11. Предварительный расчет свайного фундамента ПКМ — Вариант 2C (Preliminary Calculation: Piled Foundation — CMP Option 2C). Астрахань: ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть», 2020.
---
Для цитирования: Желанкин В.Г. Оптимизация проектных параметров шельфовых ветроэнергетических установок для электроснабжения морских платформ // Вестник МЭИ. 2024. № 5. С. 75—81. DOI: 10.24160/1993-6982-2024-5-75-81
#
1. Zhelankin V.G. Opyt Primeneniya Rossiyskikh i Zarubezhnykh Sistem Normativnoy Dokumentatsii pri Formirovanii Novykh Svodov Pravil dlya Proektirovaniya Morskikh Statsionarnykh Neftedobyvayushchikh Platform v Chasti Otsenok Konstruktivnoy Prochnosti, Ustoychivosti i Bezopasnosti. Gidroenergetika. Gidrotekhnika. Novye Razrabotki i Tekhnologii: Materialy XI Nauch.-tekhn. Konf. SPb.: Izd-vo VNIIG im. B.E. Vedeneeva, 2018. (in Russian).
2. GOST R 59996—2022 (ISO 19901 8:2014). Neftyanaya i Gazovaya Promyshlennost'. Sooruzheniya Neftegazopromyslovye Morskie. Morskie Issledovaniya Gruntov. (in Russian).
3. GOST R 59995—2022 (ISO 19901-4:2016). Neftyanaya i Gazovaya Promyshlennost'. Sooruzheniya Neftegazopromyslovye Morskie. Geotekhnicheskie i Raschetnye Aspekty Proektirovaniya Fundamentov. (in Russian).
4. Programmnyy Kompleks Google Earth Pro V 7.3.3.7786 (64 bit) [Elektrondresurs] https://maps.google.ru/intl/ru/earth/download/gep/agree.html (Data Obrashcheniya 25.04.2022).
5. Obustroystvo Mestorozhdeniya im. Yu.S. Kuvykina (Pervaya Stadiya Osvoeniya). Otchetnaya Tekhnicheskaya Dokumentatsiya po Rezul'tatam Inzhenernykh Izyskaniy. Astrakhan': OOO «LUKOYL-Nizhnevolzhskneft'», 2021. (in Russian).
6. Deryugina G.V., Karpov N.D., Shurkalov P.S. Raschet Resursov Vetrovoy i Solnechnoy Energetiki. M.: Izd-vo MEI, 2019. (in Russian).
7. Vestas V164-8.0 [Elektron. Resurs] https://en.wind-turbine-models.com/turbines/1419-mhi-vestas-offshore-v164-8.0-mw (Data Obrashcheniya 25.04.2022).
8. Zhelankin V.G., Ignat'ev E.V. Proektirovanie Fundamentov Vetroustanovok. M.: Izd-vo MEI, 2022. (in Russian).
9. Elektronnyy Atlas Kaspiyskogo Morya. Pochvenno-geograficheskie Issledovaniya Kaspiyskogo Regiona [Elektron. Resurs] http://www.geogr.msu.ru/casp/ (Data Obrashcheniya 25.04.2022). (in Russian).
10. Posobie po Proektirovaniyu Osnovaniy Zdaniy i Sooruzheniy (k SNiP 2.02.01—83). M.: NIIOSP im. Gersevanova Gosstroya SSSR, 1984. (in Russian).
11. Predvaritel'nyy Raschet Svaynogo Fundamenta PKM — Variant 2C (Preliminary Calculation: Piled Foundation — CMP Option 2C). Astrakhan': OOO «LUKOYL-Nizhnevolzhskneft'», 2020. (in Russian)
---
For citation: Zhelankin V.G. Optimizing the Design Parameters of Offshore Wind Power Plants for Power Supply to Offshore Platforms. Bulletin of MPEI. 2024;5:75—81. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2024-5-75-81
2. ГОСТ Р 59996—2022 (ИСО 19901 8:2014). Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Морские исследования грунтов.
3. ГОСТ Р 59995—2022 (ИСО 19901-4:2016). Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Геотехнические и расчетные аспекты проектирования фундаментов.
4. Программный комплекс Google Earth Pro V 7.3.3.7786 (64 bit) [Электрондресурс] https://maps.google.ru/intl/ru/earth/download/gep/agree.html (дата обращения 25.04.2022).
5. Обустройство месторождения им. Ю.С. Кувыкина (первая стадия освоения). Отчётная техническая документация по результатам инженерных изысканий. Астрахань: ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть», 2021.
6. Дерюгина Г.В., Карпов Н.Д., Шуркалов П.С. Расчет ресурсов ветровой и солнечной энергетики. М.: Изд-во МЭИ, 2019.
7. Vestas V164-8.0 [Электрон. ресурс] https://en.wind-turbine-models.com/turbines/1419-mhi-vestas-offshore-v164-8.0-mw (дата обращения 25.04.2022).
8. Желанкин В.Г., Игнатьев Е.В. Проектирование фундаментов ветроустановок. М.: Изд-во МЭИ, 2022.
9. Электронный атлас Каспийского моря. Почвенно-географические исследования каспийского региона [Электрон. ресурс] http://www.geogr.msu.ru/casp/ (дата обращения 25.04.2022).
10. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01—83). М.: НИИОСП им. Герсеванова Госстроя СССР, 1984.
11. Предварительный расчет свайного фундамента ПКМ — Вариант 2C (Preliminary Calculation: Piled Foundation — CMP Option 2C). Астрахань: ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть», 2020.
---
Для цитирования: Желанкин В.Г. Оптимизация проектных параметров шельфовых ветроэнергетических установок для электроснабжения морских платформ // Вестник МЭИ. 2024. № 5. С. 75—81. DOI: 10.24160/1993-6982-2024-5-75-81
#
1. Zhelankin V.G. Opyt Primeneniya Rossiyskikh i Zarubezhnykh Sistem Normativnoy Dokumentatsii pri Formirovanii Novykh Svodov Pravil dlya Proektirovaniya Morskikh Statsionarnykh Neftedobyvayushchikh Platform v Chasti Otsenok Konstruktivnoy Prochnosti, Ustoychivosti i Bezopasnosti. Gidroenergetika. Gidrotekhnika. Novye Razrabotki i Tekhnologii: Materialy XI Nauch.-tekhn. Konf. SPb.: Izd-vo VNIIG im. B.E. Vedeneeva, 2018. (in Russian).
2. GOST R 59996—2022 (ISO 19901 8:2014). Neftyanaya i Gazovaya Promyshlennost'. Sooruzheniya Neftegazopromyslovye Morskie. Morskie Issledovaniya Gruntov. (in Russian).
3. GOST R 59995—2022 (ISO 19901-4:2016). Neftyanaya i Gazovaya Promyshlennost'. Sooruzheniya Neftegazopromyslovye Morskie. Geotekhnicheskie i Raschetnye Aspekty Proektirovaniya Fundamentov. (in Russian).
4. Programmnyy Kompleks Google Earth Pro V 7.3.3.7786 (64 bit) [Elektrondresurs] https://maps.google.ru/intl/ru/earth/download/gep/agree.html (Data Obrashcheniya 25.04.2022).
5. Obustroystvo Mestorozhdeniya im. Yu.S. Kuvykina (Pervaya Stadiya Osvoeniya). Otchetnaya Tekhnicheskaya Dokumentatsiya po Rezul'tatam Inzhenernykh Izyskaniy. Astrakhan': OOO «LUKOYL-Nizhnevolzhskneft'», 2021. (in Russian).
6. Deryugina G.V., Karpov N.D., Shurkalov P.S. Raschet Resursov Vetrovoy i Solnechnoy Energetiki. M.: Izd-vo MEI, 2019. (in Russian).
7. Vestas V164-8.0 [Elektron. Resurs] https://en.wind-turbine-models.com/turbines/1419-mhi-vestas-offshore-v164-8.0-mw (Data Obrashcheniya 25.04.2022).
8. Zhelankin V.G., Ignat'ev E.V. Proektirovanie Fundamentov Vetroustanovok. M.: Izd-vo MEI, 2022. (in Russian).
9. Elektronnyy Atlas Kaspiyskogo Morya. Pochvenno-geograficheskie Issledovaniya Kaspiyskogo Regiona [Elektron. Resurs] http://www.geogr.msu.ru/casp/ (Data Obrashcheniya 25.04.2022). (in Russian).
10. Posobie po Proektirovaniyu Osnovaniy Zdaniy i Sooruzheniy (k SNiP 2.02.01—83). M.: NIIOSP im. Gersevanova Gosstroya SSSR, 1984. (in Russian).
11. Predvaritel'nyy Raschet Svaynogo Fundamenta PKM — Variant 2C (Preliminary Calculation: Piled Foundation — CMP Option 2C). Astrakhan': OOO «LUKOYL-Nizhnevolzhskneft'», 2020. (in Russian)
---
For citation: Zhelankin V.G. Optimizing the Design Parameters of Offshore Wind Power Plants for Power Supply to Offshore Platforms. Bulletin of MPEI. 2024;5:75—81. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2024-5-75-81
Опубликован
2024-06-18
Выпуск
Раздел
Энергетические системы и комплексы (технические науки) (2.4.5)
