Originally, semi-submersible-floati

Originally, semi-submersible-floating principle was adopted for the offshore oil and gas exploitation when the drill deck is required to be large [31]. Thanks to the ‘wave cancellation effect’, which could improve wave-induced dynamic responses of the offshore structure, the semi-submersible foundation is suggested for supporting offshore wind turbines (see Table 4). The ‘wave cancellation effect’ refers to the phenomenon that the wave forces acting on the submerged objects with different phases canceled each other due to the phase shift [32]. Usually, the semisubmersible foundation is composed of three or four slender columns that are connected to each other through braces [33]. The wetting surface area of a single column, the height of the buoyance center and the distances between two columns affect the forces acting on the floating foundation, which recover the original location and posture of the floating foundation. Moreover, the increase of wetting surface provides more hydrodynamic stability and more structural stiffness to sustain the wave load. For the connections between columns, steel braces/bars, which increase the stiffness of the foundation, are widely used. A typical layout of the semi-submersible foundation system is shown in Fig. 3.
Comparing to the other two types of foundations, namely the spar and the TLP types, the semi-submersible foundation is advantageous because [29]:
1. The construction, assembly, outfitting and commissioning of the foundation and even the installation of wind turbines can be done on the dock. The finished foundation, with the wind turbine installed, can then be towed-out and deployed by towboat.
2. The cost associated with the installation of mooring system of asemi-submersible foundation is relatively lower than the other types of floating foundations.
3. The hydrodynamic behaviors of a semi-submersible foundationto the wind load excitations are better due to the deep draft when comparing to the other two types of floating foundation. The reason is apparent that the natural heave period is longer when the draft becomes larger [34]. In particular, the wave exciting force almost disappears at the equilibrium position during the heave motion.
4. The surge response of a semi-submersible foundation, which issimilar to the responses of a spar type, is better than TLP. The pitch motion of the semi-submersible foundation, on the other hand, is smaller than the spar type [35].
Although the semi-submersible foundation is advantageous for supporting offshore floating wind turbines, the design of a semisubmersible foundation is challenging due to the complex dynamic responses of a semi-submersible foundation induced by the wind-wave combined loads. The heave response of a semisubmersible foundation is the prime concern since the control of vertical motions is the most difficult task in the design of the semisubmersible foundation. Moreover, floating ices, sea currents, storm surges and tidal variations are also influence factors which are required to be considered in the design of a semi-submersible foundation.
Table 4
The current status and development direction of existing semi-submersible floating wind turbines.
Name Offshore site Water depth (m) Status Development direction
WindFloat (USA) Portugal 50 2MW operational since 2011 More units may appear
DeepCWind (USA) USA / Scaled prototype 6 MW wind turbine in 2016
Trifloater (Norway) 50 Basin test
Fukushima(Japan) Japan / 2 MW wind turbine launched in 2013
Hitachi (Japan) Japan / Cooperation with Statoil
Shimizu (Japan) Japan 25 Design stage
Windflo (France) France 50 Design stage
Ideol (France) France / Design stage 2 MW wind turbine launched in 2015
INFLOW (France) France / 2 MW
WEMU (EU) Russia 5 Scaled prototype testing
HiPR Wind (EU) Spain 80 Design stage 1.5 MW is planed
WindSea (EU) Norway 25 Basin test

Fig. 3. The layout of semi-submersible floating wind turbine. (A) Front view. (B) Top view. (The figures were reproduced according to the description provided in the literature.)
3. The popular semi-submersible foundation designs

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แต่เดิม กึ่ง submersible ลอยหลักถูกนำน้ำมันต่างประเทศและแสวงหาก๊าซเมื่อเจาะสำรับจะต้องมีขนาดใหญ่ [31] ขอบคุณ 'คลื่นยกเลิกผล' ซึ่งสามารถปรับปรุงคลื่นที่เกิดการตอบสนองแบบไดนามิกของโครงสร้างนอกชายฝั่ง รากกึ่งจุ่มจะแนะนำสำหรับสนับสนุนกังหันลมนอกชายฝั่ง (ดูตารางที่ 4) 'คลื่นผลเลิก' อ้างถึงปรากฏการณ์ที่แรงคลื่นที่กระทำบนวัตถุจมอยู่ใต้น้ำด้วยระยะที่แตกต่างกันยกเลิกกันเนื่องจากการเปลี่ยนเฟส [32] มักจะ มูลนิธิ semisubmersible ประกอบด้วยสาม หรือสี่คอลัมน์แคบที่เชื่อมต่อกันผ่านการจัดฟัน [33] เปียกพื้นที่ผิวของคอลัมน์เดียว ความสูงของศูนย์ buoyance และระยะทางระหว่างสองคอลัมน์ที่มีผลต่อในมูลนิธิลอย กองกำลังที่กู้คืนตำแหน่งและท่าของมูลนิธิลอย นอกจากนี้ การเพิ่มขึ้นของภาวะการเปียกผิวมีเสถียรภาพเกิด hydrodynamic เพิ่มเติมและเพิ่มเติมโครงสร้างแข็งยั่งยืนโหลดคลื่น สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างคอลัมน์ เหล็กจัดฟัน/บาร์ ซึ่งเพิ่มความแข็งแกร่งของมูลนิธิ ถูกใช้อย่างกว้างขวาง เค้าโครงทั่วไปของระบบจุ่มกึ่งพื้นฐานจะแสดงในรูปที่ 3เมื่อเทียบกับอื่น ๆ สองชนิดพื้นฐาน คือจุดสนใจและชนิดยจำนวน รากกึ่งจุ่มเป็นประโยชน์เนื่องจาก [29]:1.ก่อสร้าง ประกอบ outfitting และทดสอบพื้นฐานและแม้กระทั่งการติดตั้งกังหันลมสามารถทำได้บน dock มูลนิธิสำเร็จ กับกังหันลมที่ติดตั้ง แล้วสามารถลากออก และจัดวาง โดย towboat2. ต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งระบบของมูลนิธิ asemi จุ่มจอดเรือค่อนข้างต่ำกว่าชนิดอื่น ๆ ของลอย3. พฤติกรรมเกิด hydrodynamic ของ foundationto จุ่มกึ่ง excitations โหลดลมได้ดีเนื่องจากร่างลึกเมื่อเทียบกับอื่น ๆ สองชนิดฐานรากลอย เหตุผลชัดเจนว่า ระยะเวลายกธรรมชาติมีความยาวเมื่อร่าง ใหญ่ [34] โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คลื่นตื่นเต้นแรงเกือบหายที่ตำแหน่งสมดุลระหว่างเคลื่อนไหวกระเพื่อม4. การตอบสนองกระแสของพื้นฐานกึ่งจุ่ม issimilar ที่ให้การตอบสนองชนิดจุดสนใจ จะดีกว่าอยเอ็ด การเคลื่อนที่สนามของมูลนิธิกึ่งจุ่ม คง มีขนาดเล็กกว่าชนิดจุดสนใจ [35]แม้ว่ารากจุ่มกึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการสนับสนุนกังหันลมลอยนอกชายฝั่ง การออกแบบของมูลนิธิ semisubmersible เป็นท้าทายเนื่องจากการตอบสนองแบบไดนามิกซับซ้อนของมูลนิธิกึ่งจุ่มที่เกิดจากการรวมคลื่นลมโหลด ผลตอบรับการกระเพื่อมของมูลนิธิ semisubmersible เป็นความกังวลสำคัญตั้งแต่การควบคุมการเคลื่อนไหวแนวตั้งเป็นงานยากที่สุดในการออกแบบฐานราก semisubmersible นอกจากนี้ ไอซ์ลอยน้ำ ทะเล พายุกระชาก และการเปลี่ยนแปลงน้ำขึ้นน้ำลงจะยังปัจจัยอิทธิพลที่จะต้องพิจารณาในการออกแบบฐานรากจุ่มกึ่งตารางที่ 4ปัจจุบันสถานะและพัฒนาทิศทางกังหันลมลอยกึ่งจุ่มอยู่ชื่อไซต์นอกชายฝั่งน้ำลึก (เมตร) ทิศทางการพัฒนาสถานะ2MW โปรตุเกส 50 WindFloat (สหรัฐอเมริกา) ในการดำเนินงานตั้งแต่ 2011 หน่วยเพิ่มเติมอาจปรากฏขึ้นDeepCWind (สหรัฐอเมริกา) ประเทศสหรัฐอเมริกา / ปรับลมแบบ 6 MW ในปี 2016Trifloater (นอร์เวย์) 50 อ่างทดสอบ ญี่ปุ่น Fukushima(Japan) / กังหันลม MW 2 เปิดตัวใน 2013 ญี่ปุ่นฮิตาชิ (ญี่ปุ่น) / ความร่วมมือกับมูลค่าหุ้น ขั้นตอนการออกแบบ 25 ญี่ปุ่นชิมิซึ (ญี่ปุ่น) ขั้นตอนการออกแบบ 50 ฝรั่งเศส Windflo (ฝรั่งเศส) ฝรั่งเศส (ฝรั่งเศส) Ideol / ออกแบบเวที 2 MW กังหันลมใน 2015ฝรั่งเศส (ฝรั่งเศส) เข้า / 2 MWรัสเซีย 5 ปรับ WEMU (EU) แบบทดสอบ ขั้นตอนออกแบบ 80 สเปนลม HiPR (EU) 1.5 MW จะสอนทดสอบ WindSea (EU) นอร์เวย์ 25 ลุ่มน้ำ รูป 3 เค้าโครงของแบบจุ่มกึ่งลอยลม (A) มุมหน้า (ข) ด้านบนดู (ตัวเลขที่ถูกทำซ้ำตามคำอธิบายในวรรณคดี)3. การออกแบบแบบจุ่มกึ่งมูลนิธินิยม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แต่เดิมหลักการกึ่งดำน้ำลอยถูกนำมาใช้สำหรับน้ำมันและก๊าซธรรมชาตินอกชายฝั่งแสวงหาผลประโยชน์เมื่อดาดฟ้าเจาะจะต้องมีขนาดใหญ่ [31] ขอบคุณที่ 'ผลการยกเลิกคลื่น' ซึ่งสามารถปรับปรุงการตอบสนองแบบไดนามิกคลื่นที่เกิดจากโครงสร้างต่างประเทศมูลนิธิกึ่งดำน้ำเป็นข้อเสนอแนะสำหรับการสนับสนุนกังหันลมนอกชายฝั่ง (ดูตารางที่ 4) 'การยกเลิกผลคลื่น' หมายถึงปรากฏการณ์ที่กองกำลังคลื่นที่กระทำต่อวัตถุที่จมอยู่ใต้น้ำที่มีขั้นตอนต่าง ๆ ยกเลิกแต่ละอื่น ๆ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงเฟส [32] โดยปกติแล้วมูลนิธิ semisubmersible ประกอบด้วยสามหรือสี่เสาเรียวที่เชื่อมต่อกันผ่านการจัดฟัน [33] พื้นที่ผิวเปียกของคอลัมน์เดียวความสูงของศูนย์ buoyance และระยะทางระหว่างสองคอลัมน์ที่ส่งผลกระทบต่อแรงที่กระทำบนรากฐานลอยซึ่งกู้คืนตำแหน่งเดิมและท่าทางของมูลนิธิลอย นอกจากนี้การเพิ่มขึ้นของพื้นผิวเปียกให้มีเสถียรภาพมากขึ้นและอุทกพลศาสตร์โครงสร้างตึงมากขึ้นในการรักษาโหลดคลื่น สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างคอลัมน์วงเล็บเหล็ก / บาร์ซึ่งเพิ่มความแข็งของมูลนิธิที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย รูปแบบปกติของระบบรากฐาน Semi-submersible แสดงในรูป 3.
เมื่อเปรียบเทียบกับอีกสองประเภทของมูลนิธิคือหมัดและชนิด TLP มูลนิธิกึ่งดำน้ำเป็นข้อได้เปรียบเพราะ [29]:
1 การก่อสร้างประกอบสิ่งของและการว่าจ้างของมูลนิธิและแม้กระทั่งการติดตั้งกังหันลมสามารถทำได้บนท่าเรือ มูลนิธิสำเร็จรูปกับกังหันลมที่ติดตั้งนั้นจะสามารถลากออกและนำไปใช้โดยเรือโยง.
2 ค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งระบบการจอดเรือของมูลนิธิ asemi ดำน้ำที่ค่อนข้างต่ำกว่าประเภทอื่น ๆ ของมูลนิธิลอย.
3 พฤติกรรมอุทกพลศาสตร์ของ Semi-submersible foundationto excitations แรงลมจะดีกว่าเนื่องจากร่างลึกเมื่อเทียบกับอีกสองประเภทของมูลนิธิลอย เหตุผลก็คือเห็นได้ชัดว่าช่วงเวลายกธรรมชาติอีกต่อไปเมื่อร่างเป็นใหญ่ [34] โดยเฉพาะอย่างยิ่งคลื่นแรงที่น่าตื่นเต้นเกือบจะหายไปในตำแหน่งที่สมดุลระหว่างการเคลื่อนที่ยก.
4 การตอบสนองการหลั่งไหลของรากฐานกึ่งดำน้ำซึ่ง issimilar การตอบของรูปแบบสปาที่ดีกว่าทีแอลพี การเคลื่อนไหวสนามของมูลนิธิกึ่งดำน้ำในมืออื่น ๆ ที่มีขนาดเล็กกว่าชนิดหมัด [35].
แม้ว่ามูลนิธิกึ่งดำน้ำเป็นข้อได้เปรียบสำหรับการสนับสนุนในต่างประเทศลอยกังหันลม, การออกแบบของรากฐาน semisubmersible เป็นสิ่งที่ท้าทายเนื่องจาก ที่มีความซับซ้อนการตอบสนองแบบไดนามิกของรากฐานกึ่งดำน้ำที่เกิดจากแรงลมคลื่นรวม การตอบสนองยกของมูลนิธิ semisubmersible เป็นกังวลสำคัญตั้งแต่การควบคุมของการเคลื่อนไหวในแนวตั้งเป็นงานที่ยากที่สุดในการออกแบบของมูลนิธิ semisubmersible นอกจากนี้ยังมีน้ำแข็งลอยกระแสน้ำทะเลคลื่นพายุน้ำขึ้นน้ำลงและรูปแบบนอกจากนี้ยังมีอิทธิพลต่อปัจจัยที่จะต้องได้รับการพิจารณาในการออกแบบของรากฐานกึ่งจุ่มที่.
ตารางที่ 4
สถานภาพและทิศทางการพัฒนาที่มีอยู่ในปัจจุบันของกึ่งดำน้ำกังหันลมลอย
ชื่อลึกเว็บไซต์น้ำในสาธารณรัฐเช็ก (M) ทิศทางการพัฒนาสถานะ
WindFloat (USA) โปรตุเกส 50 2MW การดำเนินงานตั้งแต่ 2011 หน่วยงานอื่น ๆ อาจปรากฏ
DeepCWind (USA) ประเทศสหรัฐอเมริกา / สเกลต้นแบบ 6 เมกะวัตต์กังหันลมผลิตไฟฟ้าในปี 2016
Trifloater (นอร์เวย์) 50 การทดสอบลุ่มน้ำ
ฟูกูชิม่า (ญี่ปุ่น) ญี่ปุ่น / 2 เมกะวัตต์กังหันลมเปิดตัวในปี 2013
ฮิตาชิ (ญี่ปุ่น) ญี่ปุ่น / ความร่วมมือกับ Statoil
ชิมิซุ (ญี่ปุ่น) ญี่ปุ่น 25 ขั้นตอนการออกแบบ
Windflo (ฝรั่งเศส) ฝรั่งเศส 50 ขั้นตอนการออกแบบ
Ideol (ฝรั่งเศส) ฝรั่งเศส / ขั้นตอนการออกแบบ 2 เมกะวัตต์กังหันลมเปิดตัวในปี 2015
INFLOW (ฝรั่งเศส) ฝรั่งเศส / 2 เมกะวัตต์
WEMU (EU) รัสเซีย 5 สเกลการทดสอบต้นแบบ
HiPR ลม (EU) สเปน 80 ขั้นตอนการออกแบบ 1.5 เมกะวัตต์ planed
WindSea (EU) นอร์เวย์ 25 ลุ่มน้ำทดสอบรูป 3. รูปแบบของกึ่งดำน้ำกังหันลมลอย (A) มุมมองด้านหน้า (B) มุมมองด้านบน (ตัวเลขที่ถูกทำซ้ำตามรายละเอียดที่ระบุไว้ในวรรณคดี.) 3 ที่เป็นที่นิยมมูลนิธิกึ่งดำน้ำการออกแบบ