Optimizing the Design Parameters of Offshore Wind Power Plants for Power Supply to Offshore Platforms
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2024-5-75-81Keywords:
wind power plant, offshore platform, pile foundation, offshore foundationsAbstract
The matters of power supply to oil and gas production platforms on the shelf located at a considerable distance from the coast are extremely topical and important in nature. The article addresses the problem of justifying the economic efficiency of replacing a part of the gas turbine units supplying power to the currently designed oil and gas production platform in the Northern Caspian Sea (an alternative version of developing the Yu.S. Kuvykin field with a total consumption power of 16.2 MW) with several offshore wind turbines in combination with an energy storage device in the form of lithium-ion batteries. The loads on the wind power plants are determined, and the parameters of the wind turbine pile foundations have been calculated taking into account the requirements of new regulatory documents. It has been determined that the most effective way of constructing a foundation is to use piles with the maximal driving depth of no more than 35 m and provide a reinforced supporting part for the wind turbines with a distance between four piles of 12 m. Preliminary evaluations of aggregated economic indicators for these solutions have shown a significant economic gain from replacing two gas turbine units with a wind power plant comprising five wind turbines in combination with lithium-ion batteries.
References
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
