Aktivitetsplan nr.: Et nacelle testcenter Et svejseteknologi testcenter Et fundament testcenter Et komponent testcenter

Transkript

1 Skema til beskrivelser af infrastruktur aktiviteter Aktivitetsplan (navn): Off-shore komponentog fundamenttestcenter infrastruktur Aktivitetsplan nr.: 12 Beskrivelse af den nye tjenesteydelse eller de nye kompetencer som forventes udviklet Nærværende aktivitetsplan beskriver FORCE Technololgy s rolle i udviklingen af en helt ny teknologisk infrastruktur i Lindoe Off-shore Renewables Centre LORC. LORC er etableret af A.P. Møller - Mærsk A/S, Dong Energy A/S, Siemens Wind Power A/S, Syddansk Universitet, Vattenfall Vindkraft A/S, Wave Star A/S og Vestas Offshore A/S. I et strategisk samarbejde med Lindoe Off-shore Renewables Centre LORC, vil der i indeværende Resultatkontrakt strategiperiode blive udviklet og opbygget en ny og spektakulær teknologisk infrastruktur, hvis mission er at tilbyde dansk industri helt unikke og internationalt førende faciliteter for test og demonstration af teknologier, der indgår i at høste vedvarende energi på havet. Som udgangspunkt har samarbejdet sit fokus på off-shore energi, men faciliteterne vil kunne anvendes bredt i dansk industri i forbindelse med udvikling af andre energianlæg og udvikling af større industrielle produkter generelt set. Off-shore komponentog fundament testcenteret skal ses i en større sammenhæng, hvor FORCE Technology bliver en nøglepartner i det komplette test- og demonstrationskompleks, der opbygges i Lindø Industri Park. Det komplette test- og demonstrationskompleks kommer til at bestå af: Et nacelle testcenter Et svejseteknologi testcenter Et fundament testcenter Et komponent testcenter Som det fremgår af ovenstående illustration er visionen, at FORCE Technology indgår direkte i den viste triade af testcentre, med et perspektiv for på sigt at blive tiltænkt en rolle også i nacelle testcenteret.

2 Status medio august 2012 er, at FORCE Technology og LORC hár etableret det fællesejede svejseteknologicenter Lindoe Welding Technology, der udgør et væsentligt omdrejningspunkt for de forsknings- og udviklingstiltag, der er beskrevet i Aktivitetsplanen Fabrikation og overvågning af grønne offshore strukturer. Videre, så hár LORC og FORCE Technology medio august 2012 tiltrådt et Letter of intent, der tegner den fælles ambition om, at der etableres et lignende samarbejde omkring det kommende fundament og komponent testcenter. I en sameje konstellation ventes FORCE Technology, gennem ressourcerne i nærværende aktivitetsplan, at levere den overvejende andel af de faglige og tekniske ressourcer til etablering og indkøring af testcenteret, og til den fremtidige drift. Den samlede anlægsinvestering i det komplette testcenter kompleks andrager 220 mio. kroner, hvoraf FORCE Technology forventes at investere ca. 12 mio. kroner, for at indtræde som ligeværdig partner med LORC i de tre centre for: i) svejse-teknologi, ii) fundament test og iii) komponent test. I GTS-regi, og på landets universiteter, findes der omfattende forsøgstekniske faciliteter til ned-skalerede laboratorietests på delemner og enkeltkomponenter. Således besidder FORCE Technology i dag også selv flere faciliteter og kompetencer til test af eksempelvis strukturel bærevene og udmattelsesstyrke, og til test for korrosion og nedbrydning mm. Det nye og perspektivrige i test centerkomplekset i Lindø Industri Park er, at udvikling og afprøvning dermed rykker ud i et industrielt miljø, tests skaleres op til fuld-skala, og komponenter og strukturer kan eksponeres for realistiske belastninger og temepraturpåvirkninger. Den skala, hvorved test og demonstration kan gennemføres i det her beskrevne test- og demonstrationskompleks i Linø Industri Park, findes ikke i dag hverken hos private rådgivere, GTS-institutter eller på landets universiteter. Men for at sikre fuld komplementaritet til ydelser, der udbydes af eksisterende rådgivere, og fuld komplementaritet til forsøgstekniske kapabiliteter på landets GTS-institutter og universiteter, vil udviklingen og opbygningen af test- og demonstrationskomplekset i Lindø Industri Park bygge på en detaljeret kortlægning af eksisterende teknologiske muligheder i Danmark, og der vil i videst muligt omfang blive indgået strategiske samarbejdsaftaler med relevante GTS-institutter og universiteter, for at sikre det mest optimale samspil med de nationalt tilgængelige kompetencer, ressourcer og faciliteter. Med opbygningen af de nye tekniske kompetencer i at gennemføre forsøg på det nye test- og demonstrationskompleks i Lindø Industri Park, udvider FORCE Technology sit service udbud til dansk industri. Vi tager del i at få opbygget en national teknologisk infrastruktur på området for stor-skala udvikling og demonstration af teknologier til høst af vedvarende energi på havet, og vi sikrer, at den komplementaritet, der er mellem kapabiliteterne i denne nye teknologiske infrastruktur og de service udbud, der forefindes fra private rådgivere, andre GTS-institutter og universiteterne, den udnyttes optimalt. Med nærværende aktivitetsplan ønsker FORCE Technology i et tæt strategisk samarbejde med LORC - at udvikle en helt ny palette af service udbud til dansk industri. Nærværende aktivitet omhandler opbygningen af de nye og nødvendige kompetencer for at FORCE Technology med udgangen af nærværende Resultatkontrakt strategiperiode, som GTS-institut, indgår som en nøgle partner i den fortsatte udvikling og drift af den nye teknologiske infrastruktur, med ansvar for serviceleverancerne til dansk industri bredt set.

3 Tidshorisonten for markedsmodningen af de nye teknologisk services er indeværende Resultatkontrakt strategiperiode. Som beskrevet under aktivitetsplanens indhold ventes de nye kompetencer opbygget og de nye service ydelser færdigudviklet ultimo år-3 af indeværende Resultatkontrakt strategiperiode, hvorefter FORCE Technology forventer at udbyde disse services til dansk industri på markedsmæssige vilkår. Aktivitetsplanens indhold Komponent og fundament testcentrene kommer som udgangspunkt til at favne fire testfaciliteter som illustreret herunder: Nærværende aktivitetsplan bygger på en trinvis indfasning af aktiviteter i takt med at de fire testfaciliteter etableres over de kommende 3 år. I aktivitetsplanen retter vi vort primære fokus mod faciliteterne til mekanisk test og klima test, der har størst relevans for små og mellemstore danske virksomheder, vi retter i mindre grad fokus på faciliteten for fundament test, idet udbygningen af Odense Havn og den maritime infrastruktur her først ventes færdigudbygge i slutningen af aktivitetsplanens løbetid. Som udgangspunkt ligger faciliteten for forankrings test uden for scopet for nærværende aktivitetsplan. Mekanisk test Structural Test Laboratory Test faciliteten er rettet mod stor-skala mekanisk test af fundamenter og komponenter. Større vitale del-elementer af fundamentstrukturer og komponenter kan her testes for statisk styrke og stivhed samt for udmattelsesegenskaber. Test udbuddet vil finde anvendelse under udvikling af nye strukturelle design, der eksempelvis bygger på nye materialer eller nye sammenføjningsprocesser, og det vil finde anvendelse til udvikling af nye designgrundlag. Baseret på en række tunge forankringsmoduler (ankerblokke) samt state-of-the art hydraulisk eksiteringsudstyr, tilbydes industrien adgang til testfaciliteter, der i skala rækker væsentligt ud over den skala der i dag favnes på landets uddannelseinstitutioner og hos kommercielle udbydere at mekanisk test. Klima test Environmental Test Facility Test faciliteten ventes at råde over et af Europas største klimakamre for test af strukturer og komponenter under ekstreme temperatur- og fugtigheds-forhod, der er repræsentative for de forhold som off-shore energianlæg udsættes for. Visionen er et testkammer af en størrelse på ca meter (l b h), med et temperaturkapacitetsspænd på ±60 o C, og temperaturgradienter på ca. 100 o C/time. Testkammeret skal kunne huse komponenter med en vægt på op til 150ton, have option på hydraulikforsyning, og være forberedt for at integrere komponentvibrationsudstyr og udstyr til in-situ mekanisk last eksponering under temperaturlast. Test faciliteten skal anvendes til at eksponere komponenter som køleanlæg, transformere hydrualiksystemer, generatorer, gear og krøjesystemer mm. for varierende klimatiske forhold - primært lave og høje temperature og volsomme temperatur cykler.

4 Fundament test Marine Foundation Test Site Fundament testcenteret kommer til at råde over et dybtvandsbassin i Odense Havn, hvor fuld-skala fundamenter kan opstilles i et maritimt miljø, som en udviklings-, test- og træningsfacilitet. Test fundamenterne skal her tjene som udviklingsplatform for fundamentproducenter, anlægsejere og leverandører af reparationsog vedligeholdsydelser. På faciliteten kan støtte- og servicefartøjer træne i skibsmanøvre ved og omkring off-shore fundamenter, man kan udvikle nye koncepter for overførsel af personel og udstyr og man kan træne i arbejdsprocedure og evakueringsmanøvre. Testfundamenterne kan også anvendes som udviklingsplatform for reparationsog vedligeholdsprocedurer såsom udskiftning af bekadigede del-strukturer eller reparation og udbedring af skader i overfladebeskyttelse. Videre kan testfaciliteten anvendes til udvikling af sub-sea inspektionsteknikker og procedurer så som ubemandede autonome robot-systemer til ultralyd eller radiografiske undersøgelser, og den kan anvendes til afprøvning af forskellige monitoreringssystemer, der tænkes implementeret til fjern-overvågning af offshore energi-anlæg. Et helt aktuelt eksempel på behovet for et stor-skala komponent og fundament testcenter er den verserende grout-problematik på monopile off-shore fundamenter. Her overførte man det strukturelle design fra off-shore platforme til off-shore vindmøller uden at gennemføre stor-skala test under de lastforhold en off-shore vindmølle påføre fundamentet. Resultatet er er at betonforringerne (grouten) løbende degraderes så fundamenternes bærevne reduceres. Det skønnes at der i dag står mere end 800 off-shore møllefundamenter med dette strukturelle problem. Formål og målgruppe Det samfunds-/erhvervsmæssige rationale for hele LORC-konceptet og de testcentre, der danner byggestenene hertil, ligger som udgangspunkt forankret den store samfundsmæssige udfordring med den fremtidige energiforsyning i Danmark. Det er en erklæret energiforsyningsmæssig målsætninger, at Danmark i 2050 skal være selvforsynende med elektricitet fra vindkraft. Det er bredt anerkendt, at denne målsætning kun kan opfyldes, hvis Danmark udvikler mere effektive vedvarende energisystemer baseret på off-shore vindkraft installationer, og hvis både produktions- og vedligeholdelsesomkostninger nedbringes så cost of energy når ned i et bæredygtigt leje. Etableringen af de stor skala testfaciliteter, der planlægges i Lindø Industri Park, skal ses i det perspektiv og som et vigtigt element i at opfylde den energiforsyningsmæssige målsætning. Etableringen af testfaciliteterne er også et led i, at Danmark bevarer sin forsknings- og erhvervsmæssige førerposition indenfor off-shore vindkraf, at vi kan tiltrække nye anlægs- og systemproducenter, og at der kan skabes nye blivende arbejdspladser i Danmark. Mekanisk testfacilitet Formålet med en stor-skala facilitet for mekanisk test er at tilbyde industrien

5 forsøgstekniske muligheder for statisk og dynamisk test af større komponenter og systemer med henblik på udvikling og optimering af nye design, og verifikation af disses kvalitet og holdbarhed. Test facilitetens serviceydelser retter sig mod leverandører af: Fundaments strukturer Forankringssystemer Nacellerammer Løftegrej Stige- og elevatorsystemer Gearsystemer og krøjemekanismer Boltesamlinger Ankerpunkter for hydrauliske aktuatorer mm. Klima testfacilitet Formålet med etablering af en klima testfacilitet er at tilbyde industrien realistiske test af deres produkter under de ekstreme temperatur og fugtighedsforhold, som disse udsættes for i et off-shore miljø. Test facilitetens serviceydelser retter sig mod leverandører af: Vinger og flaps Bremser Gear og krøjemekanismer Lejer Bolte Tandhjul og tandkranse Hydraulikcylindre Ventilblokke Malinger og coatings Filtre Elektroniske styringsdele Skabe og kabinetter Ventilationsanlæg Isoleringsmateriale Kabler Pakninger Remme Serviceudstyr mm. Fundament testfacilitet Formålet med etableringen af et fundament testfacilitet er at tilbyde industrien en udviklings- og træningsplatform for fuld-skala fundament strukturer af både beton, stål og kombinationer heraf. Fundament testcenterets serviceydelser retter sig mod leverandører af: Monopiles Transistion pieces

6 Gitterstrukturer Beton strukturer Montageudstyr Løftegrej Sensorer og monitoreringssystemer mm. Samlet set retter alle faciliteterne sig også mod: Rådgivende ingeniører Anlægsejere Forsikringsselskaber mm. Indenfor en horisont på ca. 5 år er det forventningen, centrene når op på årligt at levere services til minimum danske underleverandør virksomheder heraf mere end 80 procent fra SMV-segmentet. Nationale og internationale samarbejdspartnere Nationalt venter vi at etablere strategiske samarbejdsrelationer med flere institutter på to af landets førende universiteter; Danmarks Tekniske Universitet (DTU) og Aalborg Universitet (AAU); herunder: Institut for Mekanisk Teknologi, DTU Institut for Byggeri og Anlæg, DTU Institut for Mekanik og Produktion, AAU Institut for Byggeri og anlæg, AAU Internationalt venter vi at etablere strategiske samarbejdsrelationer med anerkendte vidensmiljøer; herunder eksempelvis med: Renewable Energy Laboratory NREL, USA Cener and Clemson University USA Strabag Offshore Tyskland ECM University Holland Koordinering og samspil med andre FoU-aktiviteter Aktiviteterne vil indgå i et samspil med aktiviteterne i Lindø Welding Technology og de dertil knyttede aktiviteter indenfor Aktivitetsplanen Fabrikation og overvågning af grønne offshore-strukturer. Derudover vil de indgå i et samspil med det igangværende EUDPprojekt Monopile cost reduction and demonstration by joint applied research. Videre indgår FORCE Technology i en større projektansøgning indenfor det 7. EU-rammeprogram s Ocean of Tomorrow kald; topic-4: Innovative transport and deployment systems for the off-shore wind energy sector. Ved en succesfuld ansøgning ventes dele af FORCE Technology s aktiviteter i dette projekt at have klare snitflader til indholdet i nærværende aktivitetsplan. I det videre perspektiv så venter vi, at vort engagement i de her omtalt test- og demonstrationscentre gennem vort nye medlemskab i Dansk Forsknings-

7 konsortium for vindenergi vil danne afsæt for at indgå i nye forsknings- og udviklingssamarbejder med vore partnere i forskningskonsortiet: DTU, Århus Universitet, Aalborg Universitet, DHI og DELTA, og således danne grundlag for et øget samarbejde på tværs af GTS-institutterne og et øget samarbejde GTSinstitutterne og universiteterne imellem. Formidlings- og spredningseffekt: Indenfor en horisont på ca. 5 år efter etableringen af testcentrene forventer vi centrene akkumuleret set har leveret services til op mod 100 danske underleverandør virksomheder heraf mere end 80 procent fra SMV-segmentet. De endelige driftsbudgetter ligger endnu ikke fast, hvorfor den årlige omsætning og udviklingen heri pt. ikke kan estimeres med betydelig nøjagtighed. LORC og FORCE Technology agter at gennemføre omfattende videnspredningsaktiviteter for at modne industriens interesse i at anvende de banebrydende testcentre. Herunder venter vi at afholde Åbent-hus dage, tema-dage, etablere nationale klynge eller netværksstrukturer omkring centrene, bidrage med præsentationer til nationale og internationale konferencer og messer, samt publicere frekvente nyhedsbreve/-meddelelser enten som selvstændige dokumenter eller som indeholdt i den generelle nyhedsformidling via LORC s og FORCE Technology s hjemmesider. Videnspredningen vil også ske i tæt samarbejde med Innovationsnetværket Offshore Center Danmark, der nyligt har etableret en renewable gren af netværket. Kvantitative mål for disse videnspredningsaktiviteter er angivet under videnspredningsmilepælene i følgende afsnit af nærværende aktivitetsplan. Milepæle år 1 Faglige/tekniske milepæle: Mekanisk testcenter Aftale med Lindø Industri Park om placering af testcenteret Udarbejdelse af specifikationer for ankerblokke Udarbejdelse af specifikationer for last eksiteringssystemer Indhentning af tilbud Bestilling af udstyr Klima testcenter Aftale med Lindø Industri Park om placering af testcenteret Udarbejdelse af specifikationer for klimakammer Indhentning af tilbud Videnspredningsmilepæle: FORCE Technology afholder, i samarbejde med LORC, den årlige Åbent hus dag på testcentrene Opbygning af en national klynge/netværksstruktur omkring det samlede testcenter kompleks minimum 20 medlemmer ultimo år-1 Mindst 3 årlige nyhedsbriefinger på FORCE Technology s hjemmeside, og efter aftale tillige på LORC s hjemmeside

8 Milepæle år 2 Faglige/tekniske milepæle: Mekanisk testcenter Installation af ankerblokke Installation af systemer til mekanisk eksitering Indkøring af forsøgsprocedurer Klima testcenter Bestilling af klimakammer Installation af klimakammer Fundament testcenter Indgåelse af aftale med Odense Havn om test centerplacering og størrelse Videnspredningsmilepæle: FORCE Technology afholder, i samarbejde med LORC, den årlige Åbent hus dag på testcentrene Afholdelse af et årligt klynge/netværks seminar medlemsskaren vokset til minimum 35 medlemmer ultimo år-2 Mindst 3 årlige nyhedsbriefinger på FORCE Technology s hjemmeside, og efter aftale tillige på LORC s hjemmeside Mindst 4 bidrag på nationale og internationale konferencer Milepæle år 3 Faglige/tekniske milepæle: Mekanisk testcenter Gennemførelse af de første 3-5 demonstrationsforsøg i samarbejde med danske virksomheder Indgåelse af aftale om de først kommercielle forsøg for danske virksomheder Klima testcenter Indkøring af forsøgsprocedurer Gennemførelse af de første 3-5 demonstrationsforsøg i samarbejde med danske virksomheder Fundament testcenter Etablering af testcenteret Indgåelse af aftale om opstilling af de første test- og træningsfundamenter for danske virksomheder Videnspredningsmilepæle: FORCE Technology afholder, i samarbejde med LORC, den årlige Åbent hus dag på testcentrene Afholdelse af et årligt klynge/netværks seminar medlemsskaren vokset til minimum 45 medlemmer ultimo år-3 Mindst 3 årlige nyhedsbriefinger på FORCE Technology s hjemmeside, og efter aftale tillige på LORC s hjemmeside Mindst 4 bidrag på nationale og internationale konferencer

9 Deltagelse i mindst én messe nationalt eller internationalt Titel ved præsentation på BedreInnovation.dk Aktivitetsplanen har ikke været offentliggjort på BedreInnovation.dk, idet Letter of Intent vedrørende nærværende samarbejde med LORC først medio 2012 er tiltrådt af parterne, og intentioner og visioner først medio 2012 har været forelagt Styrelsen for Forskning og Innovation.