Analisi degli indicatori di rischio della navigazione in funzione della larghezza del dominio della nave per il parco eolico offshore selezionato nel Mar Baltico

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Dec 19, 2023

Analisi degli indicatori di rischio della navigazione in funzione della larghezza del dominio della nave per il parco eolico offshore selezionato nel Mar Baltico

Scientific Reports volume 13,

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 9269 (2023) Citare questo articolo

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Questo studio riguarda l'analisi degli indicatori di rischio per la navigazione in funzione della larghezza del dominio della nave stimata per nove navi rappresentative selezionate che navigano in varie condizioni idrometeorologiche (medie e peggiorate) osservate all'interno del parco eolico offshore da costruire all'interno della zona offshore polacca sul Mare Baltico. A questo scopo gli autori confrontano tre tipi di parametri di dominio secondo le linee guida del PIANC, Coldwell e Rutkowski (3D). Lo studio ha consentito di selezionare un gruppo di navi che possono essere considerate sicure e alle quali, facoltativamente, può essere consentito navigare e/o pescare nelle immediate vicinanze e all'interno del parco eolico offshore. Le analisi hanno richiesto l'utilizzo di dati idrometeorologici, modelli matematici e dati operativi ottenuti con l'utilizzo di simulatori di navigazione e manovra marittima.

Il Mar Baltico ha acque poco profonde, velocità medie del vento elevate, basse altezze delle onde e maree deboli. Tali condizioni determinano valori bassi di costo livellato dell’energia (LCOE) per la produzione di energia eolica offshore e rendono il Mar Baltico un’area potenziale per lo sviluppo di parchi eolici offshore (OWF). Ad oggi, turbine eoliche offshore sono state installate in Danimarca, Germania, Svezia e Finlandia, ma non esiste alcun parco eolico all’interno della Zona Economica Esclusiva (ZEE) polacca. La Polonia è l’ultimo paese dell’UE nella fase di pre-sviluppo e di approvazione; tuttavia, per molti di questi investimenti sono stati condotti numerosi studi pre-investimento e campagne di indagine1,2,3,4. Attualmente, otto progetti hanno ottenuto contratti per differenza (CfD) concessi dall’Ufficio polacco di regolamentazione dell’energia (ERO) come parte di una procedura amministrativa introdotta ai sensi della legge sull’eolico offshore. Secondo quanto dichiarato dagli investitori, i progetti più avanzati dovrebbero essere commissionati tra il 2026 e il 20272.

Il Mar Baltico è uno dei mari più trafficati del mondo, con il trasporto marittimo che rappresenta il 15% del trasporto marittimo globale5. Secondo l’Ufficio statistico polacco6, negli ultimi anni il fatturato delle merci, il traffico passeggeri e il numero di navi che fanno scalo nei porti marittimi polacchi sono aumentati. Oltre ai trasporti e al turismo, l’attività umana in mare è legata anche all’industria del petrolio e dei prodotti ittici. Analizzando quanto sopra, diventa chiaro che i mulini a vento offshore installati diventeranno ostacoli alla navigazione che incidono sulla sicurezza della navigazione7,8,9,10,11,12,13,14,15,16. Pertanto, è necessario stabilire zone di sicurezza per le navi rappresentative che navigano in prossimità degli OWF, valutare la loro sicurezza di navigazione durante le manovre all'interno delle aree OWF e stimare i cosiddetti indicatori di rischio di navigazione.

Nella regione del Mar Baltico vengono applicati diversi regimi normativi per il traffico navale attraverso i parchi eolici. Ad esempio, in Belgio e Germania, i parchi eolici sono considerati zone di esclusione marittima per prevenire incidenti o danni alle turbine, mentre, nel Regno Unito e in Danimarca, i parchi eolici sono aperti alla navigazione e all’uso sia commerciale che ricreativo. In Danimarca, ad esempio, i parchi eolici sono aperti al transito di navi fino a 24 metri di lunghezza. Tali operazioni potranno avvenire solo durante il giorno con il sistema VHF e AIS operativo e attivato. All’interno dei parchi eolici offshore sono vietate le attività che disturbano i fondali marini e le attività subacquee di terzi. Intorno alle turbine vengono istituite zone di sicurezza di 50 m, mentre restano in vigore le zone di sicurezza di 500 m attorno alle stazioni di trasformazione offshore. Nel caso di nuovi parchi eolici offshore, si sta valutando la realizzazione di un corridoio che consenta il transito di imbarcazioni fino a 45 metri17.

I requisiti britannici per le linee guida sulla navigazione sicura per gli impianti offshore di energia rinnovabile (UK Maritime and Coastguard Agency, 2016) forniscono le seguenti raccomandazioni per stimare la distanza di sicurezza di una turbina dalla rotta di navigazione:

 3.5 nm (> 6482 m), it is deemed broadly acceptable./p> SDWP) condition and (RNWS formula 4) with the (dNS > SDWS) condition guarantee safe navigation of the ship in relation to the objects detected on the ship's starboard side and port side respectively. When analysing formulas 3 and 4, one can also notice that the value of navigational risk RNW will be limited to a range between zero and one (RNW ϵ7) only if the distance from the nearest danger on the port side (dNP) or starboard side (dNS) is either less or equal to the ship's domain width calculated respectively for the ship's port side (SDWP) and/or starboard side (SDWS). In all probability, assumption \({d}_{N}\le \frac{B}{2}\) indicates a navigational accident or collision with some objects (obstructions) detected respectively on the ship's port side (formula 3\(: {d}_{NP}\le \frac{B}{2}\)) and/or starboard side (formula 4: \({d}_{NS}\le \frac{B}{2}\)) and/or an unquestionable (100%) risk of collision with those objects./p>