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Data documento:17-10-2016

Introducing the self-installing offshore wind turbine
Presentata la turbina eolica offshore autoinstallante

Researchers have developed an offshore wind turbine system that can be completely pre-assembled and pre-commissioned in controlled harbour conditions.
Ricercatori hanno sviluppato un sistema di turbine eoliche offshore che può essere completamente preassemblato e verificato in condizioni controllate in porto.

Although wind power is highly regarded as an important source of sustainable energy, the costs of installing the necessary turbines have always been an obstacle to its widespread adoption.
Anche se l’energia eolica è tenuta in grande considerazione quale importante fonte di energia sostenibile, i costi di installazione delle necessarie turbine sono sempre stati un ostacolo alla sua diffusa adozione.

This is particularly true for offshore windfarms, which require large, high-tech wind turbines to be constructed – and maintained – in the oceans themselves.
Questo è vero in particolare per i parchi eolici offshore, che richiedono la costruzione e la manutenzione di grandi turbine eoliche ad alta tecnologia direttamente negli oceani.

Thanks to an innovative offshore wind turbine construction process developed by the ELISA project, this traditional barrier to the use of wind energy has finally been overcome.
Grazie a un innovativo processo di costruzione per le turbine eoliche offshore sviluppato dal progetto ELISA, questa tradizionale barriera all’uso dell’energia eolica è stata finalmente superata.

This innovation, the ELISA technology 5MW fully operational prototype, is located in the Canary Islands and is the first bottom-fixed offshore wind turbine completely installed without the need for costly and scarce heavy-lift vessels.
Questa innovazione, il prototipo pienamente operativo da 5MW della tecnologia ELISA, è stata collocata nelle Isole Canarie ed è la prima turbina eolica offshore fissata sul fondo installata completamente senza bisogno di costose e rare navi per grandi sollevamenti.

>>>  ‘The ELISA technology is a pioneer in the development of completely self-installing offshore turbines’, says project engineer José Serna.
“La tecnologia ELISA è un pioniere nello sviluppo di turbine offshore completamente autoinstallanti”, afferma José Serna, ingegnere del progetto.

‘The entire system is completely pre-assembled and pre-commissioned in controlled harbour conditions, enhancing the possibilities for industrialisation and minimising risks related to offshore assembly work.’
“L’intero sistema è completamente preassemblato e verificato in condizioni controllate in porto, aumentando così le possibilità per l’industrializzazione e riducendo al minimo i rischi relativi al lavoro di assemblaggio in alto mare.”

Telescoping technology
Tecnologia telescopica

The ELISA 5MW prototype uses a gravity-based foundation, which essentially serves as a floating platform from which an automatically telescoping tower complete with wind turbine is anchored.
Il prototipo ELISA da 5MW usa delle fondazioni basate sulla gravità, che essenzialmente fungono da piattaforma galleggiante da cui viene ancorata una torre telescopica automatica completa di turbina eolica.

Each unit – platform, tower and turbine – is completely assembled onshore.
Ciascuna unità, formata da piattaforma, torre e turbina, è assemblata totalmente a terra.

It is then towed to its open-water site using conventional tugboats, where the platform is secured and the tower raised.
Essa viene quindi rimorchiata al suo sito in mare aperto usando dei convenzionali rimorchiatori, dove la piattaforma viene fissata e la torre sollevata.

‘It’s important to note that currently there are only three or four heavy-lift vessels in Europe capable of installing an 8MW turbine in waters deeper than 40 metres – and Europe leads the way in comparison to other developed markets’, says Serna.
“È importante evidenziare che attualmente ci sono solo tre o quattro navi per grandi sollevamenti in Europa capaci di installare una turbina da 8MW in acque più profonde di 40 metri, e l’Europa è un pioniere nel settore rispetto ad altri mercati sviluppati”, afferma Serna.

‘In other words, this system will also be a key European export to such markets as the US and Japan.’
“In altre parole, questo sistema sarà anche un’esportazione europea chiave verso mercati come gli Stati Uniti e il Giappone.”

What’s particularly unique about the system is that the telescopic configuration of the tower was designed to bring down the unit’s centre of gravity, meaning the platform serves as a self-stable floating barge from which the crew can preassemble the entire system inshore.
L’aspetto davvero unico del sistema è che la configurazione telescopica della torre è stata progettata per abbassare il centro di gravità dell’unità, e questo significa che la piattaforma funge da chiatta galleggiante autostabilizzante dalla quale la squadra può preassemblare l’intero sistema a terra.

Being able to build the structure inshore, as opposed to the open and often treacherous waters of the ocean, brings a huge reduction in the human risks that so often accompany the assembly of open water wind turbines.
Essere in grado di costruire la struttura a terra, invece che nelle acque aperte e spesso pericolose dell’oceano, riduce notevolmente i rischi per l’uomo che così spesso sono associati all’assemblaggio delle turbine eoliche in alto mare.

‘This vessel-free installation capacity is not only a source of large cost reductions, but also a way to support the clear trend towards larger offshore wind turbines, a key step towards improving a wind farm’s cost of energy’, explains Serna.
“Questa capacità di effettuare l’installazione senza l’uso di navi non è solo una fonte di notevoli riduzioni dei costi, ma anche un modo per supportare la chiara tendenza verso turbine eoliche offshore più grandi, un passo fondamentale per migliorare il costo dell’energia di un parco eolico”, spiega Serna.

Once tugged into its out-at-sea position, the platform is ballasted to rest on the seabed.
Una volta rimorchiata nella sua posizione in mare aperto, la piattaforma è zavorrata per appoggiarsi sul fondo marino.

Then when secure, the tower is lifted to its final position via cables and conventional heavy-lift strand jacks.
Poi, una volta sicura, la torre viene sollevata nella sua posizione finale mediante cavi e normali martinetti idraulici per carichi pesanti.

These jacks start by lifting one level of the tower, and then are reused to lift the next level, and the next, and so on until fully built.
Questi martinetti iniziano sollevando un livello della torre, e sono poi riutilizzati per sollevare il livello successivo, e quello successivo, e così via fino al completamento della costruzione.

Furthermore, the jacks are supported by the one below, which also guides the hoisted tube as it rises in a self-installing procedure where the tower itself is the only supporting structure required.
Inoltre, i martinetti sono supportati dal livello sottostante, che guida anche il tubo sollevato mentre questo va verso l’alto in una procedura autoinstallante dove la torre stessa è la sola struttura di supporto necessaria.

And all of this is done from a single access platform.
E tutto questo viene fatto da una singola piattaforma di accesso.

Many advantages
Molti vantaggi

‘ELISA will allow for drastic cost reductions in the substructure supply and in the installation costs of offshore wind energy, which is set to play a strategic role in Europe’s evolution towards a low-carbon and locally sourced energy mix’, says Serna.
“ELISA renderà possibili drastiche riduzioni dei costi nella fornitura della struttura di sostegno e nei costi di installazione dell’energia eolica offshore, che è destinata a giocare un ruolo strategico nell’evoluzione dell’Europa verso un mix energetico a basse emissioni di carbonio e di provenienza locale”, dice Serna.

‘As a matter of fact, the cost per MW of the prototype being developed is already below current market prices, despite all the investment required in auxiliary infrastructure and means whose complete costs have been dedicated to a single unit.’
“In realtà, il costo per MW del prototipo in fase di sviluppo è già al di sotto degli attuali prezzi di mercato, a dispetto di tutti gli investimenti necessari in infrastrutture ausiliarie e strumenti il cui costo totale è stato destinato a una singola unità.”

According to Serna, the ELISA system can significantly reduce costs by as much as 30-40 % compared to traditional solutions based on jackets or XL Monopiles.
Secondo Serna, il sistema ELISA può abbassare in modo significativo i costi, arrivando a una riduzione del 30-40 % in confronto a soluzioni tradizionali basate su incamiciature o monopali XL.

It also saves users on maintenance and upkeep – significant costs for turbines facing the brutal elements of the open sea on a daily basis.
Esso inoltre fa risparmiare gli utilizzatori per quanto riguarda manutenzione e assistenza, che sono dei costi notevoli per delle turbine che affrontano i brutali elementi del mare aperto ogni giorno.

Thanks to ELISA’s robust, durable and fatigue-tolerant and maintenance-free concrete substructure, researchers claim the system will improve the integrity of the structure and reduce operational costs.
Grazie alla robusta struttura di sostegno in calcestruzzo di ELISA, che è durevole, resistente alle sollecitazioni e non necessita di manutenzione, i ricercatori affermano che il sistema migliorerà l’integrità della struttura e ridurrà i costi operativi.

As an added bonus, the system is noiseless and more environmentally friendly than steel alternatives with regards to its impact on sea life and carbon footprint.
Come bonus aggiuntivo, il sistema è silenzioso e più rispettoso dell’ambiente rispetto alle alternative in acciaio per quanto riguarda il suo impatto sulla vita marina e l’impronta ecologica.

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Source: Based on an interview with the project coordinator
Fonte: Sulla base di un’intervista con il coordinatore del progetto