2023年6月20日，DNV启动了一项漂浮式风电可靠性工业联合项目（JIP），旨在优化适用于商业化规模漂浮式风电项目的系泊和阵列间电缆系统的设计要求。JIP将为这些关键部件的载荷和强度提供新的、有价值的见解，这些建议将成为未来设计要求的基础。
漂浮式风电所面临的挑战
根据DNV的预测，到2050年，仅海上风电就将贡献欧洲所有发电量的25%。为了实现这一宏伟目标，需要依靠大规模的漂浮式风电项目来利用更深水域的近海资源。为了降低成本，使漂浮式风电在商业上可行，优化设计要求是很重要的。系泊和动态电缆系统是漂浮式风电场的关键部件，既可以确保结构的完整性，又可以确保发电的可行性。
动态电缆系统和缺乏优化的验收标准是漂浮式风电设计所面临的一大挑战。今天的需求主要是基于相似类型结构（例如脐带缆），这并不一定具有代表性。在JIP项目中，根据综合考虑拉力和曲率响应以及电缆的设计疲劳系数，对电缆的利用系数进行校准将是其中的一项重要工作。此外，现行的规章制度中缺乏针对早期电缆系统设计过程的整体化和简化方法的指导，这个问题也将得到解决。
对于系泊，设计需要适应高载荷(极端载荷和循环/疲劳载荷)，并确保符合电缆偏移要求。根据项目的研究结果，将建议改进系泊设计方法和优化安全系数。
漂浮式风电可靠性JIP的目标
“漂浮式风电可靠性”JIP旨在为商业规模的漂浮式风电应用优化的系泊和阵列间电缆系统设计建立一致的设计理念和分析方法，目标是在不影响安全性的情况下提供具有成本效益的设计要求。
JIP所采用的方法
该工作将在概率方法的基础上，应用最先进的耦合时域分析来评估系泊和电缆设计的可靠性水平，并重新校准安全系数。针对受限情况，该工作旨在解决系泊和阵列间电缆的极限状态设计（ULS）、意外状态设计（ALS）和疲劳极限状态设计（FLS），其目标如下：
- 评估系泊和阵列间电缆系统的最佳成本可靠性/安全水平
- 建立整体设计理念和相应的分析方法
- 在确定的分析方法下，应用结构可靠度分析，对目标可靠度水平标定优化安全系数。系泊张力、电缆张力和曲率响应将基于一系列相关设计和位置（环境条件和水深）的耦合时域模拟。
这项工作将为更新标准 DNV-ST-0119漂浮式风机结构奠定基础，从而实现成本优化的系泊和动态电缆设计。此外，要求和程序的一致性将为商业风电场的设计和认证提供可靠的基础，为开发商、设计方和组件制造商提高可预测性。投资者、借贷方、保险公司和官方机构将利用最新的要求，这将对项目的安全性、可用性、成本和进度产生积极影响。
该JIP项目目前进展
该工业联合项目于2023年6月20日启动，并将运行到2025年底，由一系列项目开发商、设计方、供应商和监管机构组成。主要参与的行业伙伴包括：
Acteon/Bruce Anchor, Aker Offshore Wind/Mainstream Renewable Power, Aker Solutions, APL -NOV, Bardex Corporation, BayWa r.e. Offshore Wind, Bluewater, BP, Brunel Floating, Cathie, Corio Generation, COWI, Delmar Systems, DOF Subsea, EDF Re, EnBW, Equinor, Goldwind, Hafslund, Hengtong, HSE, Iberdrola, Invenergy, Kongsberg Maritime, Ming Yang, Mooreast, Moreld, Nexans, NKT HV Cables, Noble Drilling, Ocean Winds, OMV, Ore Catapult, OSI Renewables, PSA, RWE Offshore Wind, Ryder Geotechnical, Saipem, SBM, Schottel Marine Technologies, Shell, Sofec, SSE Renewable Services, Statkraft, Stiesdal Offshore, Subsea7, Sumitomo Electric, TechnipFMC, Teijin Aramid, TotalEnergies, Vattenfall, Vicinay Marine, Ørsted Wind Power, Avient
来源：DNV能源
