Estudo comparativo entre dois tipos de sistemas de ancoragem de uma plataforma semissubmersível com turbina eólica offshore

Abstract

A busca por fontes de energias renováveis, a nível mundial, tem fomentado o desenvolvimento de estudos relacionados com o comportamento estrutural de turbinas eólicas flutuantes submetidas a carregamentos ambientais de onda e corrente marinha e vento. Sendo assim, são necessários modelos matemáticos e computacionais capazes de representar o comportamento da estrutura. O atual trabalho tem como objetivo analisar o comportamento de uma plataforma eólica offshore, e a resistência estrutural de dois tipos de sistemas de ancoragem distintos, incluindo uma turbina de 5MW. Para tanto, foram extraídos dados ambientais de uma região na costa sul brasileira. Em seguida, foi desenvolvido um modelo hidrodinâmico do casco da plataforma, que foi avaliado a partir da comparação entre os Operadores de Amplitude de Resposta (Response Amplitude Operators, RAOs) gerados por dois programas computacionais diferentes, e de referência bibliográfica. Posteriormente, foram realizadas análises numéricas da plataforma no software OrcaFlex, para condições de carregamento recomendadas na norma de classificação para Turbinas Eólicas Flutuantes. Assim, foi possível verificar a resistência estrutural dos dois sistemas de ancoragem propostos, além de analisar o comportamento da estrutura por meio das amplitudes dos movimentos da plataforma. Como critério de aceitação de resistência estrutural para as linhas de ancoragem, foi considerado o MBL (Minimum Breaking Load) do material de cada linha de ancoragem em para o sistema em catenária livre, e a Máxima Tensão de von Mises para os tendões do sistema Tension leg.