DNV数字孪生技术助力SOV优化设计和提升运营效率

2023年11月06日 14时 航运界网

随着全球加快实现能源供应脱碳，对风电场安装和维护船舶的需求也正在激增。海上风力发电机的调试和运行维护通常是需要专业人员从(调试)服务运营船（CSOV/SOV）到风电平台来完成。DNV 海事咨询开发了先进的数字孪生技术（DynCap）用来分析和预测SOV的运营可用性。该技术亦被多家船舶设计公司广泛用于SOV 的设计优化。
 

降低海上风电场维护风险
离岸的W2W (walk to work) 操作在很大程度上依赖于先进的动力定位（DP）技术来使船舶保持稳定，从而最大限度地减少舷梯的移动，以便技术人员可以安全地穿梭于船舶和海上设施。此项工作亟需在任务规划时对转移过程中的不同风险因素进行全面的评估。DNV 部门负责人 Odd Charles Hestnes 表示：这是一项复杂的操作，必须从全要素来进行评估，而不能只看单个因素， 这其中的关键影响因素包括海况、风速、洋流、船舶的DP能力、船舶的水动力特性、接收平台以及舷梯的操作限制和运动补偿能力。” 。基于DNV 的全动态时域数字孪生技术建立的SOV模型可以有效地预测船舶和舷梯的运动状态以评估当前或者未来天气情况是否能确保 W2W 操作得以安全执行。

助力SOV设计优化
“过去，为了保险起见DP 船只往往尺寸过大，但这已不再可行。一艘超大船舶因为其运营成本太高可能会长时间闲置，并且也会消耗大量的燃料，”VARD 流体动力学首席工程师、SOV 设计和建造专家 Niels Henrik Devold 解释道。“为了使船舶具有竞争力，重要的是针对其运营的实际环境条件对其进行优化，以避免过多的排放和燃料成本。” Devold说。VARD设计了在北海Dogger Bank风电场运行维护中使用的SOV。

“我们VARD使用 DNV ST-0111 标准和DynCap 分析软件来设计DP 船舶，以确定其推进系统的要求和尺寸以及其他性能特征。这有助于让我们的设计更好地应对实际情况，” Devold继续说道。“越来越多的客户要求我们根据 DNV 的标准进行设计。大多数其他同类软件产品在某种程度上都基于简化的模型和条件，相比而言，DNV 的数字孪生技术DynCap则可以进行全面的评估。”

船舶工程师 Stefan Hjønnevåg Karlsen 表示，其所在的挪威船舶设计公司 Salt Ship Design 受益于与 DNV 的 W2W数字孪生技术的合作，该技术使得其公司可以更加准确地估计 W2W 可操作性，使其能够根据性能要求调整船舶设计。“通过在不同条件下（包括在复杂海况下）复现船舶运动的真实状况，使我们能够调整具体的设计参数，例如船体设计、推进器设置、推进类型、舷梯/起重机的位置、舷梯功能等。仿真揭示了最关键的参数，以便我们能够以最佳方式相应地调整设计。因此，我们在设计上的改进将更加‘符合目标’。” Karlsen说。

DNV DP 仿真首席专家 Luca Pivano 也表示：“在SOV设计阶段的早期进行模拟使海上运营商能够更有效地管理安全风险、成本和运营规划”。

相关联系人
李莉：li.li@dnv.com
宋先峰：xianfeng.song@dnv.com