Anholtpic
Anholtpic Udklip fra Dynamo omkring projektet

Kabellægning i havvindmølleparker

Vindenergi forventes at spille en stor rolle som en bæredygtig energikilde og især havvindmølleparker har vist sig succesfulde. Havvindmøllestrøm er dog stadig dyrt sammenlignet med andre kilder og der ligger derfor et mål i industrien om at nå en halvering af prisen pr. kilowatttime inden 2020.  En måde at nå det mål er ved at bygge større parker hvilket medfører at en masse planlægningsopgaver bliver meget mere kompliceret, dette gælder især kabelnetværket. Dette projekt blev udført med DONG Energy som er markedsledende indenfor havvindmølleparker.

Kabelnetværket

En vigtig del af havvindmølleparkerne er kabelnetværket. Alle vindmøllerne skal forbindes så strømmen kan føres ind til land og ud til forbrugerne. Der er (eksponentielt) mange muligheder for hvordan det kan forbindes og forskellige kabeltykkelser der kan vælges imellem. Målet er at forbinde dem med færrest mulige omkostninger hvor især køb af kabler og installation af dem på havets bund er omkostningsfuldt.  Samtidig vil der også være et strømtab i kabelnetværket som skal minimeres for at få så meget strøm ud af parken som muligt.

Løsningen

I samarbejde med DONG Energys elektroingeniører fandt vi ud af hvilke beslutninger der skal tages og hvilke begrænsninger der gælder når man designer et kabelnetværk. Samtidig fik vi også kvantificeret hvad prisen på de forskellige dele var så man kunne sammenligne to løsninger og udregne hvilken der var billigst.

Ud fra den viden formulerede vi en matematisk model for problemet som vi derefter kunne kaste optimeringsmetoder efter (vi benyttede heltalsprogrammering og mathheuristics). Det færdige program fik så data ind omkring blandt andet vindmøllernes position og hvilke kabler der var til rådighed og kunne så på få timer generere et layout for kabelnetværket med minimale omkostninger.

Hele optimeringsprogrammet blev lavet som et add-in til Microsoft Excel. Fordi ingeniørerne i forevejen benyttede det program, var det nemt for dem at ligge data ind og bagefter eksporterer løsningerne videre til deres mere avancerede simuleringsprogrammer hvor de kunne validere løsningerne.

Værdien af værktøjet

Udover at kunne generere mere optimale kabellayouts med minimeret omkostninger på et par timer, hvilket var en opgave der før tog uger, kom der også nogle andre sidegevinster. Når en løsning kan laves på få timer giver det mulighed for at lave bedre analyser af de forskellige beslutninger der skal tages undervejs.  Man kan nemt ændre på de forskellige parametre og se hvordan det påvirker netværket. Det kunne f.eks. være hvis man tilføjede ekstra turbiner (vindmøller) eller brugte nogle andre kabeltyper. 

Alt i alt gav det en meget dybere indsigt i hvordan de forskellige faktorer spillede ind på omkostningerne samt en langt mere standardiseret procedure.

Udklip fra Dynamo omkring projektet

Udklip fra Dynamo omkring projektet

Powered by WordPress. Designed by WooThemes