Το ολοκληρωμένο σύστημα μελετών FLOWIND αποτελεί έναν από τους πυλώνες δράσης του ΕΚΙ, το μοναδικό Κέντρο Ικανοτήτων στην Ελλάδα που εστιάζει στην ενεργειακή μετάβαση και προάγει την βιωσιμότητα.

Το σύστημα FLOWIND ανταποκρίνεται στις τέσσερεις κομβικές προκλήσεις των πλωτών αιολικών πάρκων (offshore floating wind farms): τις εξωτερικές συνθήκες (αιολικό και κυματικό κλίμα, υποδομές, ηλεκτρικό δίκτυο, εφοδιαστική αλυσίδα), τον εξοπλισμό (ανεμογεννήτρια, πλωτήρας, αγκύρωση, καλωδίωση, υποσταθμοί), τον ασφαλή και αποδοτικό σχεδιασμό του αιολικού πάρκου (χωροθέτηση, έλεγχος ασφάλειας, ανάλυση τεχνικών κινδύνων, περιβαλλοντικές επιπτώσεις) και τέλος την ανάλυση κόστους κύκλου ζωής για τη δημιουργία οικονομικά, περιβαλλοντικά και κοινωνικά βιώσιμων πάρκων.

Το σύστημα FLOWIND εξασφαλίζει τον ορθό σχεδιασμό και την αποδοτική λειτουργία των πλωτών αιολικών πάρκων καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής τους και επιτρέπει την ανάπτυξη καινοτόμων λύσεων σε στοιχεία της κατασκευής τους (πχ. του πλωτήρα). Απευθύνεται σε επενδυτές, κατασκευαστές, χρηματοδότες, ασφαλιστές και αδειοδοτικές αρχές πλωτών αιολικών πάρκων (offshore floating wind farms).

Το ολοκληρωμένο σύστημα σχεδιασμού FLOWIND δημιουργήθηκε για να μεγιστοποιήσει τα οφέλη από την εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας στη θάλασσα σύμφωνα με τις παγκόσμιες τάσεις. Οι εξειδικευμένοι επιστήμονες του EKI από το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών, το Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας και την Hydrus Engineering χρησιμοποιούν τοπικά δεδομένα υψηλής πιστότητας και αποτελέσματα εργαστηριακών πειραματικών μετρήσεων με εξελιγμένα υπολογιστικά εργαλεία για τους κρίσιμους υπολογισμούς που απαιτούνται στα πλωτά υπεράκτια αιολικά πάρκα.

Η δημιουργία του συστήματος σχεδιασμού FLOWIND συνάδει με την αποστολή του Ενεργειακού Κέντρου Ικανοτήτων, ως spin-off εταιρείας, γεφυρώνοντας το χάσμα μεταξύ προσφοράς και ζήτησης εξειδικευμένων υπηρεσιών καινοτομίας και μεταφοράς τεχνολογίας στον τομέα της Ενέργειας και του Περιβάλλοντος.

Αναγνωρίζοντας ότι ο άνεμος παίζει τον πιο κρίσιμο ρόλο, χρησιμοποιούμε για την εκτίμηση του αιολικού δυναμικού, μοντέλα υψηλής χωρικής ανάλυσης που συμπληρώνονται με εστιασμένες προλέξεις του πεδίου ταχύτητας που εμπεριέχουν την επίδραση της τοπογραφίας όπως διαμορφώνεται από την παρακείμενη παραλιακή ζώνη. Η υιοθέτηση υψηλής ανάλυσης και η επιστράτευση HPC (high performance computing) δικαιολογούνται απόλυτα καθώς ακόμα και μικρές αποκλίσεις στις εκτιμήσεις έχουν σημαντικές οικονομικές επιπτώσεις εξ αιτίας της μεγάλης διάρκειας ζωής των αιολικών έργων. Στα στοιχεία των δύο αυτών υπολογισμών βασίζεται η εκτίμηση της ηλεκτρικής παραγωγής, η ανάλυση της αντοχής των μηχανών καθώς και η χωροθέτηση των μηχανών του πάρκου. Στο ίδιο πλαίσιο υπολογίζεται και το κυματικό κλίμα που επίσης χρειάζεται στους υπολογισμούς αντοχής της όλης κατασκευής.

Προχωρώντας στην ίδια την αιολική μηχανή, έχουμε συμπεριλάβει τόσο θέματα σχεδίασης (με στόχο την αύξηση της παραγόμενης ενέργειας ή ισοδύναμα την μείωση του κόστους της κιλοβατόρα (LCOE)) όσο και θέματα αντοχής και αξιοπιστίας της κατασκευής (εκτίμηση ακραίων φορτίσεων, κόπωσης, διάρκειας ζωής). Στο σχεδιαστικό μέρος βρίσκουμε: (α) την σχεδίαση των πτερυγίων, (β) την σχεδίαση του πλωτήρα όπου εκτός του σχήματος εξετάζεται και η παραλλαγή κατασκευής από σκυρόδεμα, και (γ) την βέλτιστη χωροθέτηση των μηχανών στο πάρκο για ελάχιστο LCOE. Για την αντοχή έχουμε: (α) τον υδροελαστικό υπολογισμό της απόκρισης σε ακραίους κυματισμούς, (β) την εκτίμηση των ακραίων φορτίων όπως και της αντοχής σε κόπωση συνολικά της μηχανής για το σύνολο των καταστάσεων που μπορούν να προκύψουν, (γ) την εκτίμηση της επιπλέον φόρτισης από την αλληλεπίδραση μεταξύ των μηχανών του πάρκου, και (δ) την πρόλεξη του ακουστικού πεδίου τόσο στο ατμοσφαιρικό όσο και στο θαλάσσιο περιβάλλον. Βασικό τμήμα των υπολογισμών σε όλα τα προβλήματα που αναφέραμε, είναι η ανάλυση της ροής είτε του αέρα είτε του νερού. Το λογισμικό μας προσφέρει την επιλογή μεταξύ διαφορετικών μοντέλων: από τα απλούστερα (και πιο γρήγορα) που χρησιμοποιούνται ευρέως έως τα πιο εξελιγμένα (και πιο χρονοβόρα) που χρησιμοποιούν CFD. Ο κανόνας είναι να χρησιμοποιούνται τα απλοποιημένα μοντέλα. Οπότε η εναλλακτική υψηλής πιστότητας εργαλείων δίνει την δυνατότητα να επιβεβαιώνονται οι προβλέψεις των απλών μοντέλων, αλλά και να γίνονται επιλεκτικά υπολογισμοί ακρίβειας σε κρίσιμες για την επιβίωση της μηχανής καταστάσεις.

Στην τρίτη ενότητα έχουμε συμπεριλάβει την ανάλυση των κινδύνων. Πρόκειται για την καταγραφή των πιθανών κινδύνων σε κάθε φάση υλοποίησης ενός πλωτού αιολικού πάρκου. Ως χωριστές φάσεις θεωρούμε: (α) την μεταφορά των επιμέρους τμημάτων στην θέση συναρμολόγησης, (β) την συναρμολόγηση τους, (γ) την μεταφορά στη θέση εγκατάστασης, (δ) την εγκατάσταση της κάθε μηχανής που περιλαμβάνει τόσο η αγκύρωση όσο και η ηλεκτρική σύνδεση της, (ε) την λειτουργία της μηχανής, (στ) την συντήρηση της μηχανής, και τέλος (ζ) την απόσυρση. Εκτός αυτών που αφορούν στην μηχανή, εξετάζονται και οι κίνδυνοι που αφορούν στα μέσα μεταφοράς & υλοποίησης και τις υποδομές, δηλ. την βάση συναρμολόγησης και το αγκυροβόλιο.

Στην τέταρτη ενότητα έχουμε συμπεριλάβει τις δράσεις που σχετίζονται με την οικονομικο-τεχνική ανάλυση των πλωτών αιολικών πάρκων. Ξεκινά με την ανάλυση του κύκλου ζωής (Life Cycle Analysis) και προχωράει με την ανάλυση κόστους (Life Cycle Cost Analysis) απ όπου υπολογίζεται το LCOE και καταλήγει στην τεχνικο οικονομική ανάλυση και την ανάλυση της επένδυσης (business plan). Επίσης εξετάζονται οι επιπτώσεις στο περιβάλλον και την κοινωνία.