Riassunto analitico
In questo studio viene trattato il problema della schedulazione delle operazioni per la costruzione di parchi eolici offshore. In particolare, lo scopo del progetto è quello di sviluppare uno strumento in grado di aiutare i pianificatori nel decidere quali rotte dovrebbero intraprendere le navi durante le operazioni di costruzione. Diverse formulazioni matematiche (seguendo il paradigma della Mixed Integer Linear Programming) sono create per modellare questo problema di decision-making. Risolvendo queste formulazioni con un software commerciale, siamo in grado di ottenere piani di lavoro quasi ottimi per la costruzione dei parchi, che soddisfano tutti i vincoli operativi del problema. Una caratteristica importante presa in considerazione nei modelli è l’impatto che hanno le condizioni meteo sulle operazioni. L’obiettivo delle formulazioni è quello di creare dei piani che minimizzino il costo totale della fase di costruzione, dato dalla somma del costo di affitto delle navi e dal mancato profitto che si sostiene se la costruzione non viene schedulata all’inizio dell’orizzonte di pianificazione. Nella tesi vengono presentati dei risultati computazionali per i modelli, ottenuti testando le formulazioni su istanze create a partire da due parchi eolici offshore reali: Horn Rev 3 e Sandbank. Le informazioni relative ai due parchi sono state gentilmente fornite da Vattenfall, un’azienda con la quale abbiamo collaborato nel progetto. Nello studio vengono inoltre proposti suggerimenti di natura manageriale riguardo alle strategie con le quali è possibile condurre le operazioni di costruzione.
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Abstract
In this study, we address the problem of scheduling the operations for the construction of offshore wind parks. In particular, the aim of the project is to develop a tool that helps the planners decide which routes the vessels should follow during the construction operations. Several mathematical formulations (in the paradigm of Mixed Integer Linear Programming) are investigated to model such a decision-making problem. By solving these formulations with a commercial software, we can obtain near-optimal plans for the construction of the parks, which satisfy the operational constraints of the problem. An important feature that is taken into account in the models is the impact of different weather conditions on the operations. The objective of the formulations is to create plans that minimize the total cost, given by the sum of the renting cost of the vessels and the missed gain that we have if the construction is not scheduled at the beginning of the planning horizon. Computational results for the models are provided, obtained by testing the formulations on instances created by two real offshore wind parks: Horn Rev 3 and Sandbank. The information about the two wind farms has been kindly given by Vattenfall, a Swedish company with whom we have collaborated for the project. Managerial insights on the best strategies to conduct the construction operations will be provided and discussed with a thorough sensitivity analysis.
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