Ricerca di una metodologia per la modellazione multibody di impianti fotovoltaici offshore

Abstract

Il presente elaborato si concentra sulle strategie di modellazione della dinamica dovuta da moto ondoso di impianti fotovoltaici offshore, avvalendosi dell'uso di Recurdyn. Questo software, tra i più avanzati nel campo delle simulazioni multibody, riveste un ruolo centrale nel progetto, lavorando in parallelo con Orcaflex, considerato da SBM Offshore, Società presso la quale si è svolto il progetto, come riferimento nell’ambito della progettazione offshore. Nei capitoli introduttivi viene fornita una panoramica sul progetto OFPV (Offshore Floating Photovoltaic), su cui si basa il lavoro di tesi, e vengono approfonditi i principali aspetti teorici necessari per comprendere le successive analisi. La parte centrale dell’elaborato è dedicata al confronto tra i due software attraverso simulazioni dinamiche, inizialmente su modelli identici e, successivamente, adottando un approccio innovativo basato sulla sintesi delle componenti modali per catturare il comportamento dinamico del sistema. Nei capitoli successivi si analizza l’implementazione di strumenti non ancora disponibili in Recurdyn e si propone una possibile alternativa progettuale. Si approfondiscono, inoltre, considerazioni sull’efficienza computazionale e sulla scalabilità dei modelli sviluppati. Infine, vengono presentate le conclusioni, evidenziando i principali risultati ottenuti e delineando possibili sviluppi futuri. L’obiettivo raggiunto è la definizione di una metodologia innovativa per l’analisi della dinamica dovuta da moto ondoso di grandi impianti fotovoltaici offshore, basata su un approccio multibody, come alternativa ai metodi tradizionalmente impiegati dall’industria.

The present work focuses on modelling strategies for wave-induced dynamics of offshore photovoltaic plants, utilizing Recurdyn. This software, one of the most advanced in the field of multibody simulations, plays a central role in the project, working in parallel with Orcaflex, which is considered a benchmark in offshore design by SBM Offshore, the company where the project was carried out. The introductory chapters provide an overview of the OFPV (Offshore Floating Photovoltaic) project, which forms the basis of this thesis, and delve into the key theoretical aspects necessary to understand the subsequent analyses. The central part of the study is dedicated to comparing the two software programs through dynamic simulations, initially on identical models and later adopting an innovative approach based on the synthesis of modal components to capture the system’s dynamic behaviour. In the following chapters, the implementation of tools not yet available in Recurdyn is analysed, and a possible design alternative is proposed. Additionally, considerations on computational efficiency and scalability of the developed models are explored. Finally, the conclusions highlight the main results obtained and outline potential future developments. The achieved objective is the definition of an innovative methodology for analysing wave-induced dynamics in large offshore photovoltaic plants, based on a multibody approach as an alternative to the methods traditionally employed in the industry.