Pre‐Laid Mooring Systems for Floating Wind Turbines

We Will:

• Save Time by Pre‐laying the Mooring System (Foundations)

• Save money by providing and utilising Anchor Handling Vessels AHV’s instead of expensive Construction Vessels 

• Improve Safety by reducing risk and reducing exposure time 

• Provide a long term rental solution  No Capex Requirements

What We Can OfferDesign, Installation and Maintenance of a Mooring System for Floating Wind Turbines

• A Pre‐laid Mooring System is simply one that has been installed, load tested & buoyed‐off prior to Turbine arrival 

• Pre‐lay Moorings can be installed in water depths of up to 500m+

Introduction to Pre‐LayWhat is a Pre‐laid Mooring System?

• Designed using standard components

• Installation is completed outside of the critical path 

• Lower Installation costs by using AHV’s

• Short weather window requirements during pre‐lay operations

Introduction to Pre‐LayAdvantages of Pre‐laid Moorings

• Ball and taper connection: male mandrel/female receptacle

• Female receptacle pre‐installed on pile

• Flexible two stage mooring system deployment

• Catenary and taut mooring configurations 

• Self aligning, self activating mechanical connection 

• Quick installation, typically 9 minutes from deployment

Mooring Connectors

Top Tendon Connector

Bottom Tendon Connector

Location Environment Data

• Meteorological Site Data Analysis

• Wind Waves, Currents

Mooring Analysis

• Simulation of Environmental loads 

on the Mooring System 

Soil Analysis 

• Anchor Selection 

• Drag Anchor Analysis  Sample Design Code Requirements

DNV‐OS‐J103 Design of Floating Wind Turbine Structures                     DNV‐OS‐J301 Wind Turbine Installation Units                    

Scope of Work ‐ Design

• Pre‐lay of mooring system 

• Towing of Turbine from Shore to site

• Hook‐up of moorings with Turbine 

• Maintenance and Inspection 

• Disconnect (Temporary)

• Disconnect (Final Decommissioning) 

Also

• Project Management

• Drawings and Method Statement

• Vessel Suitability Assessment

• Equipment and Personnel

Scope of Work ‐ InstallationProcedures

Mooring Installation & Turbine Hook‐up carried out using AHT’s

• No requirement for Construction Vessel

Significantly reduced costs

• AHT typically 20% cost of Construction Vessel

Fast Installation time 

• Typically 24 hours per mooring system

Reduced downtime due to weather 

• Shorter weather windows required

Vessels – Pre Lay & Hook UpAdvantages of using AHT’s over Construction Vessels

Monitoring

• Real time line tension monitoring

Maintenance

• Planned maintenance & inspection of the mooring system to DNV Standards

• Scheduled to coincide with planned maintenance of Turbine every 5 years 

• Mooring lines reinstated prior to Turbine return – no loos of time 

Disconnection

• Procedures for the disconnect shall be prepared to allow for removal of the turbine maintenance

Post Installation – Monitoring & Maintenance

Final Disconnect

• Disconnection and removal of Turbine 

• Full recovery of Mooring Systems 

Seabed Condition• Assessment of seabed condition to ensure no long term damage 

Upgrade 

• Opportunity to replace Turbines with improved models as technology develops by modifying the design of the mooring system

Decommissioning 

• No upfront capital expenditure 

• 3 Turbines = Circa £2 million + interest 

• Long term rental can spread that cost over 5 to 20 years 

• Benefits of no initial outlay, economical monthly payments, expense deductible

• 5 yearly Maintenance included in rental costs 

• Ease of connect and disconnect

Capex Vs Opex

• Installation capex costs 4MW class turbine is £611k per MW

• Foundation installation vessel DP £220k/day 

• Jack‐up Vessel £150k/day

Vs 

• Anchor Handling Vessel £25k/day circa 3 days installation 

• Conventional moorings £521k – 3 Anchor line spread 

• Circa £3.1m versus £596k – SAVING circa £2.5million

Comparative Costs

Qty Purchase for one Turbine unitYear 1

1 Unit (£) 3 Units (£) 5 Units (£) 10 Units (£)

3 15mT Bruce FFTS Anchor 179,622 538,866 898,110 1,796,220

3 200m x 76mm R4 Grade Studlink Chain 223,800 671,400 1,119,000 2,238,000

3 84mm Trident Anchor Shackle (Anchor‐Chain Connection) 8,385 25,155 41,925 83,850

3 76mm Kenter (Chain‐Turbine Connection) 3,381 10,143 16,905 33,810

Purchase Total 415,188 1,245,564 2,075,940 4,151,880

Cost of Capital 75,945 187,392 367,281 734,745

Shipping Costs 105,000 315,000 525,000 1,050,000

TOTAL 596,133 1,767,956 2,968,221 5,936,625

Comparative Costs

Standard rental costs – 3 lines/unit Per day (£) Per month (£) Per annum (£) 3 Units (£) 5 Units (£) 10 Units (£)

15mT Bruce FFS Anchor 160 4,950 59,400 178,200 297,000 594,000

200m x 76mm R4 Grade StudlinkChain 216 6,480 77,760 233,280 388,800 777,600

84mm Trident Anchor Shackle (Anchor‐Chain Connection) 18 540 6,480 6,480 32,400 64,800

76mm Kenter (Chain‐Turbine Connection) 9 270 3,240 3,240 16,200 32,400

Year 1 408 12,240 146,880 440,640 734,400 1,468,800

Year 2 Year on Year 10% disc 132,192 394,576 660,960 1,321,920

Year 3 Year on Year 15% disc 112,363.20 337,089.60 561,816 1,123,632

Year 4 Year on Year 20% disc 89,890.56 269,61.68 449,452.80 898,905.60

Year 5 Year on Year 25% disc 67,417.92 202,253.76 337,089.60 674,179.20

548,743.68 1,646,231.04 2,743,718.40 5,487.,436.80

Rental Foundations

• Reduced costs through elimination of requirement for construction vessel

• Siting of Turbines in deeper water without significant increases in overall costs

• Short weather windows reduce downtime and risk to the project 

• Additional ‘Trigger Stop Points’ built in meaning a safer operation 

• Speedy disconnect for maintenance onshore maintenance of turbine, reducing costs 

• Complete removal of mooring system during decommissioning 

Advantages of Pre‐Lay Design & Installation

Questions?