BR112016027775B1

BR112016027775B1 - Estrutura flutuante e procedimento de instalação de uma estrutura flutuante

Info

Publication number: BR112016027775B1
Application number: BR112016027775-9A
Authority: BR
Inventors: Miguel Ángel Fernández Gómez; José SERNA GARCÍA-CONDE
Original assignee: Esteyco S.A.P.; Sea Wind Towers Sl
Priority date: 2014-05-27
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2023-12-05
Also published as: AU2015265775A1; WO2015181424A1; KR102309038B1; EP3153398A4; EP3153398A1; US20180148140A1; MX2016015545A; DK3153398T3; CA2950342C; ES2555500A1; ES2555500B1; CL2016003036A1; US10774813B2; JP7186406B2; JP6835594B2; PT3153398T; CN106573665A; AU2015265775B9; JP2017521296A; ZA201608881B

Abstract

ESTRUTURAS FLUTUANTES, PROCEDIMENTOS DE INSTALAÇÃO, TURBINA EÓLICA E EQUIPAMENTO OFFSHORE. Estrutura flutuante que compreende: uma base de flutuação, que compreende pelo menos um corpo essencialmente oco passível de preenchimento de forma seletiva com lastro, onde a dimensão horizontal máxima da base de flutuação supera a dimensão vertical máxima da base de flutuação; uma edificação suportada sobre a dita base de flutuação, compreendendo preferencialmente uma torre do tipo telescópica; meios de impulso descendente; e pelo menos três cabos de retenção, cujas respectivas extremidades superiores ficam unidas à a dita base de flutuação, preferencialmente em posições perimetrais da base de flutuação, e cujas respectivas extremidades inferiores ficam unidas aos ditos meios de impulso descendente, de forma que os ditos cabos de retenção estão em tensão e aplicam sobre a dita base de flutuação uma força descendente que aumenta a estabilidade da estrutura flutuante. E procedimento de instalação da dita estrutura flutuante.

Description

Campo da Invenção

[001] A presente invenção se refere a uma estrutura flutuante destinada a estar instalada em um local, em uma massa de água tal como o mar, um lago ou similar, e a um procedimento de instalação da mesma.

[002] A estrutura da presente invenção pode ser uma subestrutura flutuante para turbina eólica, substancialmente de concreto, que em condição instalada compreende ou bem uma torre de sustentação do tipo semi emersa e uma base de flutuação do tipo submersa, ou bem uma torre do tipo emersa e uma base de flutuação do tipo semi submersa. Neste contexto, o termo “subestrutura” designa uma porção de uma torre eólica destinada a suportar os meios de geração da torre eólica, incluindo, portanto, a torre propriamente dita, ou mastro.

[003] Para uma maior clareza na descrição, no presente documento se fará referência em geral ao uso de uma estrutura, de acordo com a presente invenção, no mar, sem que isso sugira uma limitação no escopo da invenção em relação à massa de água do local de acordo com a presente invenção. Igualmente, para uma maior clareza na descrição, no presente documento será ilustrada especialmente uma estrutura do tipo subestrutura flutuante para turbina eólica, sem que isso sugira uma limitação no escopo da invenção.

[004] Ainda que, conforme indicado, esta invenção seja especialmente aplicável a subestruturas flutuantes feitas substancialmente de concreto, isto não pretende limitar o escopo da descrição ou das reivindicações à aplicação do objeto da presente invenção a este tipo de estruturas, nem a subestruturas feitas substancialmente de concreto, visto que a presente invenção também se aplica vantajosamente a subestruturas que em condição instalada tem uma porção inferior feita majoritariamente de concreto até certa altura acima do nível da água e majoritariamente de outro material (por exemplo, aço) acima de certa altura, e também se aplica ainda que não preferencialmente a subestruturas feitas majoritariamente de um material diferente do concreto (por exemplo, aço) ao longo de toda a sua dimensão vertical.

[005] Portanto, o principal setor de aplicação da presente invenção é a indústria da construção de grandes estruturas, especialmente em concreto, em relação particularmente com a indústria das energias renováveis ou verdes, especialmente a energia eólica.

Histórico da Invenção

[006] É notório o protagonismo que a energia de origem eólica adquiriu nos últimos anos, na Espanha, na Europa e no resto do mundo. E todas as previsões apontam para um crescimento sustentável de geração de energia eólica em todo o mundo. As políticas energéticas dos países mais avançados e com maior poder econômico incluem entre seus objetivos uma presença crescente da energia eólica.

[007] Neste contexto, começam a aparecer parques eólicos no mar, sendo confirmadas as previsões de um grande crescimento na aplicação desta tecnologia nos próximos anos. Os parques eólicos construídos no mar são certamente mais custosos, dependendo logicamente da profundidade das águas em que estes se localizam, porém, a qualidade do vento é maior, sua velocidade mais alta e sua turbulência menor e, como consequência, maior o número de horas de produção, o que somado à maior densidade do ar ao nível do mar gera maiores receitas que nos parques em terra, compensando o custo extra do investimento inicial. De fato, é frequente, particularmente na Alemanha, nas Ilhas Britânicas e nos países nórdicos, a promoção e construção de parques eólicos no mar, com um grande número de parques eólicos sendo estudados, em coerência com as previsões de crescimento deste tipo de parques intimamente ligadas aos objetivos estratégicos fixados a nível governamental para alcançar certas cotas de produção de energia renovável. A tendência a empregar turbinas eólicas de maior potência e tamanho, com o objetivo de reduzir o custo unitário da potência instalada tem sido constante no desenvolvimento de turbinas eólicas, especialmente para energia eólica offshore. Praticamente todos os grandes fabricantes de turbinas eólicas têm em estudo ou em fase avançada o desenvolvimento de modelos de grande potência, 3 megawatts ou mais, adaptados às condições marinhas que são particularmente exigentes.

[008] Esta escalada em potência e as condições marinhas particularmente exigentes sugerem por sua vez um aumento notável nos pedidos e requerimentos sobre a subestrutura que deve suportar as turbinas, o que exigirá o desenvolvimento de novos conceitos para a dita subestrutura, de capacidade aumentada, ótima resistência e custo competitivo, especialmente se o emprego da subestrutura for usado em locais de grande profundidade, que pode ser o caso em determinadas circunstancias. Para estes locais, foram planejadas soluções por flutuação, dentre todas as construídas até esta data, foi utilizada uma subestrutura metálica.

[009] Entre as principais desvantagens e limitações que as soluções flutuantes conhecidas possuem, cabe destacar as seguintes: - A instalação de subestruturas implica custos elevados em razão dos escassos e custosos meios marítimos para o transporte, manipulação e içamento dos elementos de concretagem, torres e elementos da turbina. - O aço oferece uma durabilidade reduzida em meio marítimo, devido às condições agressivas de umidade e salinidade, em particular nas zonas de rotas de marés. Como consequência, a necessidade de manutenção é maior e de alto custo. Isso, unido a alta sensibilidade das estruturas metálicas às cargas de fadiga, limita a vida útil dos componentes metálicos da subestrutura. - As subestruturas de aço são muito sensíveis ao choque de embarcações, icebergs e objetos à deriva em geral. - Existem incertezas derivadas da variabilidade do custo do aço, notavelmente mais acentuada que a do concreto. - Certas soluções existentes apresentam uma rigidez limitada para a torre da subestrutura, o que limita a capacidade para maiores alturas da subestrutura e tamanho das turbinas eólicas, em particular com soluções de concretagem de rigidez reduzida, que é o caso mais habitual em instalações offshore. - Grande dependência de condições marítimas específicas de elevação e transporte, cuja oferta é muito limitada.

[0010] Em relação ao material de fabricação, o concreto estrutural demonstra ser um material idôneo para as construções “off-shore”, especialmente as construções marinhas. De fato, ainda que o emprego de estruturas metálicas seja majoritário em elementos flutuantes móveis, como extensão da prática naval e sempre ligado a uma manutenção ininterrupta, o concreto é de contrapartida uma alternativa vantajosa e por isso mais habitual em todo tipo de construções marinhas do tipo fixa (portos, diques, docas, espigões, plataformas, faróis, etc.). Isso é fundamentalmente devido à durabilidade, robustez e resistência estrutural, à sensibilidade reduzida à corrosão marinha e ao serviço praticamente livre de manutenção do concreto estrutural. Com um desenho adequado, sua sensibilidade à fadiga é, além de tudo, muito reduzida. Sua vida útil deve superar os 50 anos.

[0011] Além disso, o concreto oferece vantagens por sua tolerância frente a impactos ou choques, podendo ser projetado, por exemplo, para suportar as forças geradas pelo gelo à deriva ou o impacto de pequenas embarcações, além de tornar mais fácil e econômico seus eventuais reparos.

[0012] O concreto estrutural é, alem disso, um material de construção universal, e as matérias primas e meios para sua elaboração são acessíveis a nível mundial e de custo moderado.

[0013] É por isso que o concreto é um material cada vez mais utilizado para a fabricação de subestruturas para uso off-shore, ainda que até o momento tenha sido destinado habitualmente a subestruturas com concretagem no leito do mar, e, portanto, para pequenas profundidades ou estruturas complexas.

Descrição da Invenção

[0014] Um objeto da presente invenção se refere a uma estrutura flutuante que compreende: - uma base de flutuação, que compreende pelo menos um corpo essencialmente oco passível de preenchimento de forma seletiva com lastro, onde preferencialmente a dimensão horizontal máxima da base de flutuação supera a dimensão vertical máxima da base de flutuação; - uma edificação suportada sobre a dita base de flutuação; - meios de impulso descendente; e - pelo menos três cabos de retenção, cujas respectivas extremidades superiores ficam unidos à dita base de flutuação, preferencialmente em posições perimetrais da base de flutuação, e cujas respectivas extremidades inferiores ficam unidas aos ditos meios de impulso descendente, de forma que os ditos cabos de retenção estejam tensionados e aplicam sobre a dita base de flutuação uma força descendente que aumenta a estabilidade da estrutura flutuante.

[0015] A dita estrutura flutuante pode compreender em condição instalada uma edificação do tipo semi emersa e uma base de flutuação do tipo submersa, ou em uma edificação do tipo emersa e uma base de flutuação do tipo semi submersa. Para os ditos efeitos, no caso particular de que a estrutura flutuante seja empregada para suportar uma turbina eólica, considera-se na presente invenção que a parte da torre eólica situada em um nível mais baixo que o nível mais alto de qualquer componente da base de flutuação integra a dita base de flutuação.

[0016] A dita estrutura flutuante pode ser uma subestrutura flutuante para turbinas eólicas, especialmente uma subestrutura flutuante substancialmente de concreto, e a dita edificação pode compreender uma torre que compreende pelo menos dois trechos, incluindo um trecho de base e um trecho de topo, e que suporta os meios da turbina eólica. A dita torre pode ser preferencialmente do tipo telescópica.

[0017] A dita torre se forma a partir de pelo menos dois trechos tubulares que são colocados um sobre o outro coaxialmente, possivelmente com uma sobreposição axial parcial, até completar a altura prevista, dos quais pelo menos um pode ser afunilado em sentido ascendente na condição instalada da subestrutura. Entre dois trechos sucessivos existe, portanto, uma respectiva junta horizontal. Dentre os trechos da torre, o trecho da torre destinado a estar disposto diretamente sobre a dita base de flutuação na condição instalada da subestrutura, doravante denominada “trecho de base” e qualquer trecho a parte do trecho de base, doravante denominada “trecho de superposição”. O trecho de superposição destinado a estar disposto na posição mais alta da torre na condição instalada da subestrutura, doravante denominada “trecho de topo”.

[0018] Cada um dos ditos trechos pode ser de uma peça única (doravante denominado “trecho integral”). Alternativamente, pelo menos um dos ditos trechos pode estar formado por pelo menos duas peças de arco de circunferência ou aduelas, justapostas até completar a circunferência prevista do trecho correspondente. Entre duas aduelas sucessivas, existe, portanto, uma respectiva junta vertical.

[0019] Além disso, o trecho de base da torre de uma subestrutura e a base de flutuação da dita subestrutura podem estar unidos sem solução de continuidade, e/ou ser fabricados de uma peça única, sem sair do escopo da presente invenção.

[0020] A dita estrutura flutuante pode ser, portanto, uma subestrutura flutuante para turbina eólica, especialmente uma subestrutura flutuante substancialmente de concreto, que compreende em condição instalada, seja uma torre do tipo semi emersa e uma base de flutuação do tipo submersa, seja uma torre do tipo emersa e uma base de flutuação do tipo semi submersa, onde a dita subestrutura flutuante para turbina eólica compreende: - uma base de flutuação, que compreende pelo menos um corpo essencialmente oco passível de preenchimento de forma seletiva com lastro, onde a dimensão horizontal máxima da base de flutuação supera a dimensão vertical máxima da base de flutuação, - uma torre, preferencialmente telescópica, suportado sobre a dita base de flutuação e que compreende pelo menos dois trechos, incluindo um trecho de base e um trecho de topo, - meios de impulso descendente, e - pelo menos três cabos de retenção, cujas respectivas extremidades superiores ficam unidos à dita base de flutuação, preferencialmente em posições perimetrais da base de flutuação, e cujas respectivas extremidades inferiores ficam unidos aos ditos meios de impulso descendente, de forma que os ditos cabos de retenção estejam tensionados e aplicam sobre a dita base de flutuação uma força descendente que aumenta sua estabilidade.

[0021] A estrutura flutuante, de acordo com a presente invenção, também pode compreender pelo menos um tirante cuja extremidade superior permaneça unida à edificação, preferencialmente uma torre, e cuja extremidade inferior permaneça unida à base de flutuação. Pelo menos um dos ditos tirantes permanece inclinado em relação à vertical de forma que a extremidade inferior do tirante está mais afastada do eixo vertical central da edificação que a extremidade superior do tirante. Pelo menos um dos ditos tirantes pode estar formado pela prolongação de um respectivo cabo de retenção, no qual a base de flutuação compreende um elemento de desvio que permite uma quebra no alinhamento do cabo de retenção e a extremidade superior do cabo de retenção permaneça unida finalmente à edificação.

[0022] A base de flutuação pode ser uma estrutura que compreenda um único corpo essencialmente fechado, estancado e oco, do tipo caixa, que está preferencialmente feito substancialmente de concreto, ou pode ser uma estrutura que compreenda pelo menos dois corpos essencialmente fechados, estancados e ocos, do tipo caixa, dos quais pelo menos um está preferencialmente feito substancialmente de concreto, estando os ditos corpos unidos entre si diretamente ou por meio de uma armação, por exemplo, do tipo treliça ou do tipo barra. Cada um dos ditos corpos pode ter um ou vários compartimentos internos, estancados ou intercomunicados.

[0023] Uma estrutura flutuante, de acordo com a presente invenção, pode ser transportada pela água por meio de reboque ou autopropulsão até o local desejado. Para tal fim, a base de flutuação e pelo menos parte da edificação podem formar uma unidade de transporte que é flutuante e autoestável. No caso de uma estrutura flutuante que é uma subestrutura flutuante para turbina eólica que compreende uma torre telescópica, de acordo com a presente invenção, a base de flutuação, a torre telescópica em condição dobrada (ou seja, com o trecho de base ligado com a base de flutuação e os trechos de superposição alojados provisoriamente um dentro do outro e dentro do trecho de base), e pelo menos parte dos meios da turbina eólica unidos ao trecho de topo da dita torre telescópica podendo formar uma unidade de transporte flutuante e autoestável. A torre telescópica em condição dobrada permite baixar o nível do centro de gravidade da unidade de transporte e favorece assim sua estabilidade.

[0024] Preferencialmente, durante o transporte, a base de flutuação permanece semi submersa e a edificação, conforme o caso a torre telescópica em condição dobrada, permanece completamente emersa. Entretanto, preferencialmente, na condição instalada da subestrutura, a base de flutuação permanece completamente submersa e a edificação permanece parcialmente submersa.

[0025] Na condição instalada da estrutura, o eixo vertical central da edificação preferencialmente coincide com o eixo vertical central da base de flutuação.

[0026] Os ditos meios de impulso descendente são meios capazes de exercer uma força descendente ou de lastração sobre a base de flutuação. Os ditos meios de impulso descendente podem compreender pelo menos um elemento massivo suspenso dos próprios cabos de retenção e completamente submerso, situado por baixo da base de flutuação e elevado em relação ao fundo do mar. Neste caso, pelo menos parte dos ditos cabos de retenção não está na vertical, mas tem uma inclinação em relação a vertical, ficando sua extremidade superior mais afastada do eixo central da base de flutuação que sua extremidade inferior. Preferencialmente, o elemento massivo está situado essencialmente no eixo vertical central da base de flutuação. Preferencialmente, o elemento massivo compreende uma caixa de concreto, essencialmente oca, cujo interior em condição instalada permanece total ou parcialmente preenchido de material de lastro, podendo ser o material de lastro um material líquido ou sólido. O dito elemento massivo suspenso pode compreender além disso meios de regulação do volume e/ou peso do dito material de lastro, o que permite regular o peso submerso da dita massa suspensa e assim regular a profundidade ou nível onde se situa a estrutura flutuante, adaptando-o de acordo com a função em particular, das condições de vento ou ondulação.

[0027] A dita caixa de concreto pode ser autoflutuante e autoestável em condição parcialmente lastreada ou não lastreada, de forma que possa ser transportada por reboque até o local desejado e uma vez ali, lastreada para submersão até estar situada em sua posição definitiva em relação à base de flutuação.

[0028] Preferencialmente o peso ou lastro do dito elemento massivo suspenso é suficiente para que o centro de gravidade do conjunto da estrutura flutuante baixe até se situar em um nível inferior à do centro de flutuação ou centro de empuxo da dita estrutura flutuante, o que favorece sua estabilidade.

[0029] A estrutura, de acordo com a presente invenção, pode compreender além disso meios de manutenção lateral da posição que unem a estrutura flutuante com o fundo do mar de modo que se evite que esta fique à deriva, especialmente se os meios de impulso descendente não incluírem meios de fixação ao fundo do mar. Ditos meios de manutenção lateral da posição podem compreender pelo menos uma amarra ou “mooring” unida por uma extremidade ao fundo do mar e pela outra extremidade a qualquer elemento da estrutura flutuante, seja por exemplo, a qualquer dos elementos compreendidos na base de flutuação, a um elemento massivo suspenso, ou inclusive à edificação. A união da dita amarra ao fundo do mar pode ser realizada por meio de diversos sistemas conhecidos na técnica, como por exemplo, por meio de âncoras, por meio do sistema conhecido como “single point mooring”, por meio de estacas fincadas ou de sucção, ou por meio de simples gravidade de forma que a amarra fique unida a um elemento massivo que permite sua fixação ao fundo.

[0030] Pelo menos um dos ditos elementos massivos, seja um elemento massivo de meios de fixação ao fundo do mar, seja um elemento massivo suspenso, é suscetível de ficar provisoriamente acoplado à base de flutuação. Deste modo, pelo menos um dos ditos elementos massivos acopláveis pode integrar a unidade de transporte e ser transportado com a base de flutuação e a edificação, e posteriormente pendurado ou separado da base de flutuação até alcançar sua posição para a condição instalada da estrutura.

[0031] A estrutura flutuante, de acordo com a presente invenção, pode compreender meios de coleta provisória dos cabos de retenção para seu transporte enrolado ou bobinado, como parte da unidade de transporte e/ou como parte de pelo menos um elemento massivo. Os ditos elementos permitem um eficiente transporte dos cabos de retenção e, durante o processo de instalação do cabo de retenção, permite que eles sejam desdobrados ou desenrolados progressivamente, o que melhora a eficiência e simplicidade do processo de instalação, em particular quando os meios de impulso descendente compreendem elementos massivos que se lastram para sua descida progressiva até sua posição na condição instalada da estrutura flutuante.

[0032] Além disso, a base de flutuação de uma estrutura flutuante, de acordo com a presente invenção, pode compreender pelo menos um braço extensor que se projeta lateralmente para fora desde o perímetro do corpo ou do conjunto de corpos da base de flutuação. Neste caso, pelo menos um dos cabos de retenção pode estar unido por sua extremidade superior a um respectivo braço extensor, preferencialmente à extremidade livre de um respectivo braço extensor. Neste caso, pelo menos um dos tirantes pode estar unido por sua extremidade inferior a um respectivo braço extensor. Também neste caso, pelo menos um dos ditos tirantes pode estar formado pelo prolongamento de um respectivo cabo de retenção, em cujo caso o braço extensor compreende, preferencialmente em sua extremidade livre, um elemento de desvio que permite uma quebra no alinhamento do cabo de retenção e a extremidade superior do cabo de retenção permaneça unida finalmente à edificação. Também neste caso, os meios de manutenção lateral da posição podem estar unidos, por uma extremidade, ao fundo do mar e, pela outra extremidade, a pelo menos um dos ditos braços extensores.

[0033] A estrutura flutuante, de acordo com a presente invenção, pode compreender, por meio da base de flutuação, pelo menos uma câmara de gás comprimido (por exemplo, ar comprimido), que aumenta o volume de água desalojado pela base de flutuação e, portanto, aumenta a força ascendente de flutuação que esta recebe. O recinto que contém a dita câmara de gás comprimido está aberto em seu lado inferior de forma que permanece conectado com a massa de água do local desejado. Além disso, se pode dispor de meios de controle e regulação do volume e/ou pressão do ar contido na dita câmara de gás comprimido, o que permite regular o impulso ascendente de flutuação que a base de flutuação recebe e assim regular a profundidade ou nível onde a estrutura flutuante se situa, adaptando-o a conveniência em função, em particular, das condições de vento ou ondulação. Também é possível regular a profundidade da estrutura flutuante variando a quantidade de lastro na base de flutuação e/ou em pelo menos um elemento massivo suspenso.

[0034] Além disso, neste caso, a estrutura flutuante, de acordo com a presente invenção, pode compreender, na base de flutuação, meios de aproveitamento da energia das ondas que incluem pelo menos uma turbina tipo WeIIs localizada em uma passagem de ar através do lado inferior da base de flutuação que se comunica com o recinto interior essencialmente estancado da base de flutuação e/ou da edificação com a dita câmara de gás comprimido. Inclusive, a estrutura flutuante, de acordo com a presente invenção, pode compreender um sistema de regulação do tamanho de pelo menos uma câmara de gás comprimido, por meio do ajuste do volume e/ou pressão do ar que contem, o que permite ajustar a frequência de ressonância na dita câmara de gás comprimido aos intervalos de período predominante da ondulação incidente, aumentando assim as oscilações do nível de água nas ditas câmaras de gás comprimido provocado pelas ondas, aproveitando sua energia.

[0035] As ditas turbinas tipo WeIIs permitem o aproveitamento da energia das ondas por meio do procedimento conhecido como coluna de água oscilante (oscillating water column); a passagem das ondas gera subidas e descidas da lâmina de água dentro do recinto que contem a câmara de gás comprimido, impulsionando assim o ar através da passagem entre a câmara de gás por meio da base de flutuação e o próprio interior da base de flutuação ou da torre. A turbina tipo WeIIs tem a capacidade de gerar energia aproveitando o fluxo de ar pela dita passagem em qualquer dos dois sentidos.

[0036] Embora a turbina tipo WeIIs seja a tipologia preferencial, pode também ser empregado outros tipos de turbina para o aproveitamento da energia de um fluido em movimento conhecidas na técnica, sem sair por causa disso do escopo da presente invenção.

[0037] Outro objeto da presente invenção se refere a um procedimento de instalação de uma estrutura flutuante conforme descrito anteriormente.

[0038] O procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção compreende as seguintes etapas em qualquer ordem tecnicamente possível: A. fabricar on-shore ou in-shore a base de flutuação; B. fabricar a seco a edificação; C. formar on-shore ou in-shore uma unidade de transporte; D. transportar de forma autoflutuante, preferencialmente empregando barcos rebocadores, a unidade de transporte até o local desejado; E. aplicar uma extremidade dos cabos de retenção à base de flutuação e aplicar a outra extremidade dos cabos de retenção aos meios de impulso descendente; F. aplicar à estrutura, se for o caso, os meios de manutenção lateral da posição.

[0039] No caso de que a estrutura flutuante seja uma subestrutura flutuante para turbinas eólicas que compreende uma torre telescópica, o procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção compreende as seguintes etapas em qualquer ordem tecnicamente possível: A. fabricar on-shore ou in-shore a base de flutuação; B. fabricar a seco os trechos da torre telescópica, incluindo pelo menos um trecho de base e um trecho de topo; C. formar on-shore ou in-shore uma unidade de transporte de acordo com as seguintes subetapas: C1 aplicar a torre telescópica em condição dobrada à base de flutuação; C2 aplicar pelo menos parte dos os meios da turbina eólica ao trecho do topo; C3 aplicar à base de flutuação, se for o caso, os braços extensores; C4 aplicar à base de flutuação, se for o caso, os tirantes; C5 aplicar à base de flutuação, se for o caso, os meios de aproveitamento da energia da ondulação; D. transportar de forma auto flutuante, seja empregando barcos rebocadores, seja por meio de autopropulsão, a unidade de transporte até o local desejado; E. aplicar uma extremidade dos cabos de retenção à base de flutuação e aplicar a outra extremidade dos cabos de retenção aos meios de impulso descendente; F. aplicar à subestrutura, se for o caso, os meios de manutenção lateral da posição; G. desdobrar a torre telescópica.

[0040] É preferível aplicar os meios da turbina eólica (etapa C2) antes da etapa D) de transporte autoflutuante e antes da passagem G) de implantação da torre telescópica, embora possa ser colocada em outro momento sem deixar assim o escopo da presente invenção.

[0041] O procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção, compreende além disso, antes da etapa D, a etapa: H. colocar a base de flutuação na massa de água no local desejado.

[0042] O procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção, pode compreender além disso, depois da etapa D, a etapa: I. lastrar a base de flutuação para submergi-la até o nível desejado para a condição instalada.

[0043] O procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção, pode compreender além disso, depois da etapa C, a etapa: J1. aplicar provisoriamente meios estabilizadores de flutuação à estrutura flutuante; e então o procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção pode compreender além disso, depois da passagem J1, a etapa: J2. retirar da estrutura flutuante os meios estabilizadores de flutuação.

[0044] Os ditos meios estabilizadores de flutuação podem incluir qualquer meio conhecido na técnica, tais como flutuadores, barcaças ou similares. Os ditos meios estabilizadores de flutuação podem ser conectados à base de flutuação e/ou a torre por meio de diversos sistemas conhecidos na técnica, tais como elementos de fixação, cabos de lançamento e elementos de guia ou deslizantes.

[0045] O procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção, pode compreender além disso, antes da etapa E, as etapas: K1 fabricar on-shore ou in-shore pelo menos uma caixa de concreto dos meios de impulso descendente e colocá-lo na massa de água do local desejado; K2 transportar a dita caixa de concreto de forma autoflutuante, empregando barcos rebocadores, até o local desejado; K3 lastrar a dita caixa de concreto de modo que seu peso total seja aumentado e seja submerso até a sua cota operacional.

[0046] O procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção, pode compreender além disso, antes da etapa E, a etapa: M. dispor na base de flutuação meios de tração dos cabos de retenção; e então o procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção pode compreender além disso, na etapa E: acionar os ditos meios de tração dos cabos de retenção para regular a distância entre a base de flutuação e os meios de impulso descendente.

[0047] Em pelo menos uma das ditas etapas do procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção podem ser empregados um ou mais rebocadores para controlar a posição em planta da subestrutura flutuante.

[0048] Opcionalmente, a passagem G do procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção se divide em duas ou mais etapas, que são intercaladas ou simultâneas com outras etapas do procedimento. Pode incluir por exemplo, uma ou mais etapas depois da etapa D e antes da passagem I e uma ou mais etapas depois da passagem I igualmente, a etapa D do procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção se divide preferencialmente em duas ou mais etapas, incluindo: - uma fase de transporte sem meios de impulso, anterior à etapa E, até uma zona de trabalho diferente do local desejado, e - uma fase de transporte com meios de impulso, posterior à etapa E, desde a dita zona de trabalho até o local desejado.

[0049] TaI e como se indicou, a ordem das etapas pode ser qualquer tecnicamente possível sem sair por isso do escopo da invenção. Por exemplo, a etapa D pode também ser realizada depois da etapa E, com o objetivo de realizar todas as conexões dos cabos de retenção em condições portuárias ou in-shore.

[0050] Finalmente, caso a passagem C2 inclua a instalação sobre o trecho de topo de somente parte dos meios da turbina eólica, o procedimento compreende também, depois da etapa D, a etapa: N. montar sobre o trecho de topo a totalidade dos meios da turbina eólica.

[0051] Deve-se indicar que, por meio de uma especial tipologia de subestrutura concebida para possibilitar soluções de subestrutura de suporte de turbinas eólicas de grande capacidade, a presente invenção permite proporcionar uma subestrutura repotenciável. Ou seja, uma subestrutura projetada em origem com capacidade aumentada e adaptabilidade para permitir a repotência ou repowering (a substituição futura de uma turbina eólica original por outra de maior potência, eficiência e rentabilidade) aproveitando a mesma subestrutura.

[0052] Deve-se apreciar que o procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção conforme descrito anteriormente é reversível, ou seja, as etapas realizadas podem ser desenvolvidas em sentido inverso para assim desmontar a estrutura, seja para retira-la definitivamente ou para efetuar trabalhos de qualquer índole sobre ela em porto e voltar a instala-la. Além disso, quando a estrutura flutuante é uma subestrutura flutuante para turbinas eólicas, graças à característica telescópica da torre, esta pode ser configurada para poder ser levada a condição dobrada em qualquer momento da vida útil da subestrutura, por exemplo, para ações de manutenção ou, precisamente, de repotencialização.

[0053] A presente invenção proporciona, portanto, uma estrutura flutuante e um procedimento de instalação que são vantajosos para altas profundidades, que são especialmente aplicados a estruturas feitas essencialmente de concreto e que dependem pouco ou nada de grandes meios de transporte marítimos para o transporte, manipulação e elevação dos elementos da estrutura, o que consequentemente implica um custo baixo ou nulo associado aos ditos meios.

[0054] A base de flutuação, de acordo com a presente invenção pode ser entendida de forma análoga ao bloco de cimento de uma solução de concretagem por gravidade apoiada no fundo do mar. Entretanto, é possível fazer a base de flutuação da presente invenção com uma configuração menos complexa no caso de não lastração, pois isso permite evitar montagens de válvula para tal fim. Em caso de lastração, as diferenças de pressão exterior e interior às paredes da base de flutuação são inferiores às que deveriam ser suportadas em caso de uma lastração até o leito marinho. Também, a base de flutuação da presente invenção exige uma estrutura menos volumosa dado que a eficácia das concretagens por gravidade com relação à estabilização está muito ligada ao seu peso e normalmente fazendo uso de grandes volumes lastrados e que devem ser capazes de suportar a transmissão de importantes forças ao leito marinho. Estas características podem permitir manter os custos relativamente moderados.

[0055] Definitivamente, a presente invenção proporciona uma estrutura flutuante e um procedimento de instalação para uso off-shore, que são vantajosos para altas profundidades, relativamente simples, eficazes, seguros e econômicos tanto em instalação como em manutenção e/ou, em caso de subestruturas flutuantes para turbinas eólicas, ou repotencialização.

Breve Descrição das Figuras

[0056] Estas e outras características e vantagens da presente invenção serão colocadas em evidência a partir da descrição a seguir de uma realização da presente invenção, dada somente a modo de exemplo não limitativo, com referência as figuras que acompanham, onde:

[0057] A figura 1 mostra esquematicamente uma vista em elevação, parcialmente em corte transversal, de uma unidade de transporte com uma torre em condição dobrada, com os meios da turbina eólica;

[0058] A figura 2 mostra esquematicamente uma vista em elevação, parcialmente em corte transversal, de uma subestrutura flutuante com meios de estabilização de um único corpo massivo suspenso e cadeias como meios de manutenção lateral da posição, com os meios da turbina eólica;

[0059] A figura 3 mostra esquematicamente uma vista em elevação, parcialmente em corte transversal, de uma subestrutura flutuante com meios de estabilização de um único corpo massivo suspenso e um conjunto cabo-estaca como meios de manutenção lateral da posição, com os meios da turbina eólica;

[0060] A figura 4 mostra esquematicamente uma vista em elevação, parcialmente em corte transversal, de uma subestrutura flutuante com meios de estabilização de um único corpo massivo suspenso e cadeias como meios de manutenção lateral da posição, com braços extensores e tirantes, com os meios da turbina eólica;

[0061] A figura 5 mostra esquematicamente uma vista em perspectiva de uma subestrutura flutuante com meios de estabilização de um único corpo massivo suspenso e um conjunto cabo-estaca como meios de manutenção lateral da posição, com braços extensores e tirantes, com os meios da turbina eólica;

[0062] A figura 6 mostra esquematicamente três vistas em elevação, parcialmente em corte transversal, de respectivas etapas em um procedimento de instalação de uma subestrutura flutuante com meios de estabilização de um único corpo massivo e meios de manutenção lateral da posição, os meios da turbina eólica;

[0063] A figura 7 mostra esquematicamente seis vistas em elevação, parcialmente em corte transversal, de respectivas etapas em um procedimento de instalação de uma subestrutura flutuante com meios de estabilização de um único corpo massivo, com os meios da turbina eólica;

[0064] A figura 8 mostra esquematicamente uma vista em perspectiva de uma subestrutura flutuante com meios de estabilização de um único corpo massivo suspenso, com uma base de flutuação de vários corpos, com uma torre telescópica e meios da turbina eólica;

[0065] A figura 9 mostra esquematicamente uma vista em perspectiva de uma subestrutura flutuante com meios de estabilização de um único corpo massivo suspenso, com outra base de flutuação de vários corpos e com tirantes, com os meios da turbina eólica;

[0066] A figura 10 mostra esquematicamente uma porção de uma subestrutura flutuante, de forma concreta uma base de flutuação que inclui câmara de gás comprimido e turbinas do tipo WeIIs, bem como braços extensores;

[0067] A figura 11 mostra esquematicamente uma vista em perspectiva de uma estrutura flutuante com meios de estabilização de um único corpo massivo suspenso, com uma base de flutuação de um único corpo que suporta três torres e, sobre eles, uma plataforma hexaédrica retangular; e

[0068] A figura 12 mostra esquematicamente um elemento massivo suspenso que incorpora meios de amortecimento hidrodinâmico.

Descrição detalhada de pelo menos uma realização da invenção

[0069] Fazendo referência às figuras anexas, em todas elas se mostra uma estrutura flutuante que, em condição instalada, de acordo com a presente invenção, compreende: uma base (2) de flutuação, que compreende pelo menos um corpo com um recinto interior (25) essencialmente oco cuja dimensão horizontal máxima supera sua dimensão vertical máxima; uma edificação suportada sobre a dita base (2) de flutuação; meios de impulso descendente; e pelo menos três cabos (8) de retenção cujas respectivas extremidades superiores ficam unidos à dita base (2) de flutuação e cujas respectivas extremidades inferiores ficam unidos aos ditos meios de impulso descendente. Além disso, em todas as figuras exceto a 8 e a 11, a edificação que integra da estrutura flutuante compreende uma torre telescópica (3), sendo os meios (7) da turbina eólica mostrados um acessório opcional e/ou intercambiável com outros acessórios, de acordo com a aplicação da estrutura flutuante, ilustrado simplesmente a título de exemplo para a explicação das realizações da invenção. Na figura (8), a torre não é telescópica. Na figura 11, a edificação que integra a estrutura flutuante compreende três torres (36) suportadas diretamente pela base (2) de flutuação e uma subestação elétrica 41 suportada sobre as ditas torres e representada esquematicamente por uma plataforma hexaédrica retangular. As ditas torres podem ser de um ou vários trechos. As torres (36) representadas são não telescópicas, mas poderiam ser empregadas também torres do tipo telescópica com o objetivo de baixar temporariamente o nível do centro de gravidade do conjunto. Em qualquer caso, a base (2) de flutuação tem uma dimensão suficiente para garantir a autoflutuação estável do conjunto que compreende a própria base (2) de flutuação e a correspondente edificação. No caso das figuras 1, 6 e 7, a base (2) de flutuação tem uma dimensão suficiente para garantir a autoflutuação estável do conjunto que compreende a própria base (2) de flutuação, a torre telescópica (3) em condição dobrada e pelo menos parte dos meios (7) da turbina eólica dispostos no topo da dita torre.

[0070] Contudo, na figura 1 se representa uma subestrutura flutuante onde os ditos meios de impulso descendente e os ditos cabos (8) de retenção não foram aplicados para formar a subestrutura flutuante (1) completa de acordo com a invenção, porque são ilustradas as etapas do procedimento de instalação da subestrutura flutuante (1) previas à condição instalada.

[0071] De forma concreta, a figura 1 mostra uma unidade (9) de transporte em uma fase de transporte de uma realização do procedimento de instalação de acordo com a presente invenção, onde uma unidade (9) de transporte autoflutuante e autoestável, conformada por uma base (2) de flutuação uma torre telescópica (3) em condição dobrada suportada sobre a dita base (2) de flutuação, e os meios (7) da turbina eólica unidos ao trecho (32) de topo da dita torre telescópica (3), é rebocada por um barco rebocador (28). na fase de transporte ilustrada na figura 1, os meios de impulso descendente e os cabos (8) de retenção são transportados a parte da dita unidade (9) de transporte e se aplicam posteriormente à unidade (9) de transporte.

[0072] Agora se fará referência às figuras 2 a 5, cada uma das quais mostra uma realização distinta de uma subestrutura flutuante (1) de acordo com a invenção.

[0073] A figura (2) representa os meios (7) da turbina eólica suportados sobre uma torre telescópica (3) desdobrada formada por três trechos tubulares, ou seja, um trecho (4) de base e dois trechos (5), (32) de superposição. Neste caso, os dois trechos inferiores são de concreto, enquanto o trecho (32) de topo é metálico. Por sua vez, a torre telescópica (3) repousa pelo trecho (4) da base em uma base (2) de flutuação. Nesta realização, a torre é do tipo semi emersa e a base (2) de flutuação são do tipo submerso, formando juntos parte de uma subestrutura flutuante (1) para turbina eólica. Desde a zona perimetral da dita base (2) de flutuação partem três cabos (8) de retenção (dos quais somente dois são visíveis devido ao tipo de vista usado). Estes cabos (8) de retenção estão unidos, por sua extremidade oposta à sua extremidade unida à base (2) de flutuação, a meios de impulso descendente que consistem em um elemento massivo suspenso, em forma de caixa oca (13) de concreto comum a todos os cabos. O interior da caixa comum (13) está totalmente preenchido de material (14) de lastro, de modo que a base (2) de flutuação se situa em seu nível operacional. Os ditos cabos estão inclinados em relação à vertical de forma que a extremidade superior de cada um dos cabos está mais afastada do eixo vertical central (10) da torre que a extremidade inferior do mesmo cabo. Nesta realização, a base (2) de flutuação conta com distintos compartimentos que podem ser lastrações de forma diferencial, o que permite gerar uma distribuição no uniforme do lastro que contrarie pelo menos em parte as ações externas atuantes, tais como ondulação, correntes marítimas, etc. Em particular, pode ser de interesse uma lastração diferencial dos diferentes compartimentos que contrarie a inclinação gerada pelo impulso médio do vento. O material (14) de lastro pode ser um material líquido ou um material sólido ou uma mistura de ambos.

[0074] Nesta realização, a subestrutura flutuante (1) compreende além disso meios de manutenção lateral (16) da posição por meio dos quais a subestrutura flutuante (1) está unida ao fundo do mar. Ditos meios de manutenção lateral (16) da posição compreendem três amarras, cada uma das quais parte desde a zona perimetral da dita base (2) de flutuação e pendura para baixo e se afasta da base (2) de flutuação até repousar no leito do mar. Nesta realização, cada uma destas amarras está formada por uma cadeia larga e espessa, e o dito conjunto de cadeias ou moorings, impede ou pelo menos limita o deslocamento lateral da subestrutura flutuante (1). Alternativamente, as ditas amarras podem ser do tipo cabo, metálico ou de fibra, ou outra tipologia conhecida na técnica, sem sair por isso do escopo da invenção.

[0075] O peso do elemento massivo suspenso mantém os cabos de retenção em tensão, o que unido a sua configuração sensivelmente triangularizada, permite que o elemento massivo se mova de forma sensivelmente solidária com a base flutuante, o que melhora o seu efeito estabilizador.

[0076] Os cabos de retenção têm nesta realização uma configuração tal que seu eixo passe aproximadamente pelo centro de gravidade do elemento massivo suspenso, o que melhora o comportamento do conjunto ao situar-se o centro de ação de forças próximo ao alinhamento dos ditos cabos. Além disso, nesta realização os cabos de retenção adotam uma inclinação suficiente e superior a (1) grau, de modo que as inclinações limitadas que a estrutura flutuante experimente durante sua operação e não venha a situar um cabo de retenção na vertical, o que resulta conveniente para evitar fenômenos de slacking ou distensão dos cabos de retenção.

[0077] A figura 3 representa os meios (7) da turbina eólica suportados sobre uma torre telescópica (3) desdobrada formado por dois trechos tubulares, um trecho (4) de base, neste caso de concreto e um trecho (32) de topo, neste caso metálico. Por sua vez, a torre telescópica (3) repousa pelo seu trecho (4) de base em uma base (2) de flutuação. Nesta realização, a torre é do tipo emersa e a base (2) de flutuação é do tipo semi submersa, formando juntos parte de uma subestrutura flutuante (1) para a turbina eólica. Desde a zona perimetral da dita base (2) de flutuação partem três cabos (8) de retenção (dos quais somente dois são visíveis devido ao tipo de vista usado). Estes cabos (8) de retenção estão unidos, por sua extremidade oposta à sua extremidade unida à base (2) de flutuação, a um elemento massivo suspenso, em forma de caixa oca (13) de concreto comum a todos os cabos. O interior da caixa comum (13) está totalmente preenchido de uma mistura concreta de materiais de lastro, que inclui material líquido e sólido, de modo que a base (2) de flutuação se situa em seu nível operacional. Os ditos cabos estão inclinados em relação à vertical de forma que a extremidade superior de cada um dos cabos está mais afastada do eixo vertical central (10) da torre que a extremidade inferior do mesmo cabo. Nesta realização, a base (2) de flutuação não está lastreada.

[0078] Nesta realização, a subestrutura flutuante (1) compreende além disso meios de manutenção lateral (16) da posição por meio dos quais a subestrutura flutuante (1) está unida ao fundo do mar. Ditos meios de manutenção lateral (16) da posição compreendem uma estaca ancorada ao leito do mar e uma única amarra unida por uma extremidade ao caixa comum (13) e pela outra extremidade à dita estaca. Conforme indicado anteriormente, o interior da caixa comum (13) está totalmente preenchido de uma mistura concreta de materiais de lastro, de modo que a base (2) de flutuação se situa em seu nível operacional, de forma que os meios de manutenção lateral (16) da posição não estão destinados nem desenhados com o fim de aportar um impulso descendente para determinar a profundidade da subestrutura flutuante (1), mas simplesmente para suportar as tensões provocadas por forças impostas sobre a subestrutura flutuante (1) por ações externas atuantes, tais como ondulação, correntes marítimas, etc. Em todo caso os meios de manutenção lateral da posição poderão exercer determinadas forças descendentes que contribuam à estabilidade com a exercida pelos meios de impulso descendente e sem sair por isso do escopo da presente invenção.

[0079] A figura (4) representa os meios (7) da turbina eólica suportados sobre uma torre telescópica (3) desdobrada formada por três trechos tubulares, ou seja, um trecho (4) de base e dois trechos (5), (32) de superposição. Por sua vez, a torre telescópica (3) repousa pelo seu trecho (4) de base em uma base (2) de flutuação. Nesta realização, a torre é do tipo semi emersa e a base (2) de flutuação é do tipo submerso, formando juntos parte de uma subestrutura flutuante (1) para turbina eólica. Desde a zona perimetral da dita base (2) de flutuação partem três cabos (8) de retenção (dos quais somente dois são visíveis devido ao tipo de vista usado). De forma concreta, nesta realização a base (2) de flutuação compreende três braços extensores (19) que estão lateralmente para fora da dita base (2) de flutuação e de cada um dos ditos braços extensores (19) parte um cabo correspondente. Estes cabos (8) de retenção estão unidos, por sua extremidade oposto a sua extremidade aplicado à base (2) de flutuação, a um elemento massivo suspenso, em forma de caixa oca (13) de concreto comum a todos os cabos. O interior da caixa comum (13) está totalmente preenchido de uma mistura concreta de materiais de lastro, de modo que a base (2) de flutuação se situa em seu nível operacional. Os ditos cabos estão inclinados em relação à vertical de forma que a extremidade superior de cada um dos cabos está mais afastada do eixo vertical central (10) da torre que a extremidade inferior do mesmo cabo. Nesta realização, a base (2) de flutuação não está lastreada.

[0080] Nesta realização, a subestrutura flutuante (1) compreende além disso meios de manutenção lateral (16) da posição por meio dos quais a subestrutura flutuante (1) está unida ao fundo do mar. Ditos meios de manutenção lateral (16) da posição compreendem três amarras (das quais somente dois são visíveis devido ao tipo de vista usado), cada uma das quais parte desde um respectivo braço extensor (19) e pendurada para baixo e se afastando da base (2) de flutuação até repousar no leito do mar. Nesta realização, cada uma destas amarras está formada por uma cadeia larga e espessa, e o dito conjunto de cadeias, tendo em vista o seu próprio peso, impede ou pelo menos limita o deslocamento lateral da subestrutura flutuante (1).

[0081] Além disso, a subestrutura flutuante (1) inclui três tirantes 20, cada um dos quais parte de um respectivo braço extensor (19) e está unido por sua outra extremidade a extremidade superior do trecho (4) de base da torre da subestrutura flutuante (1). De fato, nesta realização são proporcionados três cabos unidos cada um deles por uma extremidade a caixa comum (13) e pela outra extremidade a extremidade superior do trecho (4) de base da torre da subestrutura flutuante (1). Cada um dos ditos cabos passa por um elemento (21) de desvio situado na extremidade livre de um respectivo braço extensor (19), ficando então dividido cada cabo em um segmento inferior que se estende desde um braço extensor (19) até a caixa comum (13) e um segmento superior que se estende desde um braço extensor (19) até a extremidade superior do trecho (4) de base da torre da subestrutura flutuante (1). Então, cada um dos ditos segmentos inferiores forma cada um dos ditos cabos (8) de retenção, e cada um dos ditos segmentos superiores forma cada um dos ditos tirantes (20). O dito elemento (21) de desvio é nesta realização um elemento plástico com uma face curva, que permite que o cabo seja desviado adotando um raio de curvatura adequado.

[0082] A figura 5 representa os meios (7) da turbina eólica suportados sobre uma torre telescópica (3) desdobrada formada por quatro trechos tubulares, ou seja, um trecho (4) de base e três trechos de superposição. Por sua vez, a torre telescópica (3) repousa pelo seu trecho (4) de base em uma base (2) de flutuação. Desde a zona perimetral da dita base (2) de flutuação partem três cabos (8) de retenção. De forma concreta, nesta realização a base (2) de flutuação compreende três braços extensores (19) que estão lateralmente para fora da dita base (2) de flutuação formando uma estrutura espacial em planta, e desde cada um dos ditos braços extensores (19) parte um respectivo cabo. Estes cabos (8) de retenção estão unidos, por sua extremidade oposta a sua extremidade unida à base (2) de flutuação, a um elemento massivo suspenso, em forma de caixa oca (13) de concreto comum a todos os cabos. O interior da caixa comum (13) está totalmente preenchido de material (14) de lastro, de modo que a base (2) de flutuação se situa em seu nível operacional. Os ditos cabos estão inclinados em relação à vertical de forma que a extremidade superior de cada um dos cabos está mais afastada do eixo vertical central (10) da torre que a extremidade inferior do mesmo cabo.

[0083] Nesta realização, a subestrutura flutuante (1) compreende além disso meios de manutenção lateral (16) da posição por meio dos quais a subestrutura flutuante (1) está unida ao fundo do mar. Ditos meios de manutenção lateral (16) da posição compreendem uma estaca ancorada ao leito do mar e uma única amarra unida por uma extremidade à caixa comum (13) e pela outra extremidade à dita estaca. Conforme indicado anteriormente, o interior da caixa comum (13) está totalmente preenchido de um material (14) de lastro, de modo que a base (2) de flutuação se situa em seu nível operacional, de forma que os meios de manutenção lateral (16) da posição não estão destinados nem desenhados com o fim de aportar um impulso descendente para determinar o profundidade da subestrutura flutuante (1), mas simplesmente para suportar as tensões provocadas por forças impostas sobre a subestrutura flutuante (1) por ações externas atuantes, tais como ondulação, correntes marítimas, etc.

[0084] Além disso, a subestrutura flutuante (1) inclui três tirantes (20), cada um dos quais parte de um respectivo braço extensor (19) e está unido por sua outra extremidade à extremidade superior do trecho (4) de base da torre da subestrutura flutuante (1). Preferencialmente, os tirantes (20) vêm pré- colocados, ou seja, uma extremidade de cada tirante (20) se une bem a base flutuante, seja à extremidade superior do trecho (4) de base da torre da subestrutura flutuante (1) antes da fase de transporte, e o resto do tirante (20) permanece dobrado e sujeito à subestrutura de flutuação. Após a fase de transporte, cada tirante (20) se desdobra e se une por sua outra extremidade bem a extremidade superior do trecho (4) de base da torre da subestrutura flutuante (1), seja à base flutuante, respectivamente.

[0085] Fazendo referência agora às figuras 6 e 7, nelas são mostradas de forma sintética duas respectivas realizações de um procedimento de instalação de acordo com a invenção.

[0086] Fazendo referência agora de forma concreta à figura 6, a vista 6(a) mostra uma unidade (9) de transporte em uma fase de transporte, onde uma unidade (9) de transporte autoflutuante e autoestável, conformada por uma base (2) de flutuação com elementos 30 de coleta provisória dos cabos de retenção, uma torre telescópica (3) em condição dobrada suportada sobre a dita base (2) de flutuação, e os meios (7) da turbina eólica unidos ao trecho (32) de topo da dita torre telescópica (3) , é rebocada por um barco rebocador (28). Desde a zona perimetral da dita base (2) de flutuação partem três cabos (8) de retenção (dos quais somente dois são visíveis devido ao tipo de vista usado). Estes cabos (8) de retenção estão unidos, por sua extremidade, oposto à sua extremidade unido à base (2) de flutuação, a um elemento massivo destinado a estar suspenso a certa distância do fundo do mar e atuar bem como meios de impulso descendente, em forma de caixa oca (13) de concreto comum a todos os cabos, cujo perfil coincide substancialmente com um rebaixamento inferior central da base (2) de flutuação. Nesta fase de transporte, a dita caixa comum (13) está acoplada à base (2) de flutuação, alojada no dito rebaixamento, e é transportada com ela. A dita caixa comum (13) se mantém acoplada à base (2) de flutuação nesta fase de transporte devido ao fato de que, dado que a dita caixa comum (13) está oca e vazia, flutua na massa de água, de forma que é arrastada pela base (2) de flutuação.

[0087] De fato, uma vez terminada a fase de transporte ilustrada na vista 6(a) e previamente à condição de equilíbrio ilustrada na vista 6(b), a caixa comum (13) se lastra parcialmente por meio de um primeiro material (14) de lastro até que os ditos cabos estejam totalmente desdobrados.

[0088] A vista 6(b) mostra então a unidade (9) de transporte na dita condição de equilíbrio, onde os cabos estão totalmente desdobrados e substancialmente sem tensão, a caixa comum (13) está suspensa a certa distância do leito do mar que corresponde substancialmente ao seu próprio equilíbrio de flutuação, e a base (2) de flutuação está substancialmente flutuando na superfície da água.

[0089] Após isso, e antes da condição instalada ilustrada na vista 6(c), se aplicam à subestrutura flutuante (1) meios de manutenção lateral (16) da posição, por meio dos quais a subestrutura flutuante (1) se une ao fundo do mar. Ditos meios de manutenção lateral (16) da posição compreendem duas amarras, cada uma das quais parte desde a zona perimetral da dita caixa comum (13) e pendurada para baixo e se afastando da dita caixa comum (13) até repousar no leito do mar. Nesta realização, cada uma destas amarras está formada por uma cadeia larga e espessa unida a uma âncora no leito do mar, e o dito conjunto de cadeias, impede ou pelo menos limita o deslocamento lateral da subestrutura flutuante (1). Alternativamente, os ditos meios (16) de manutenção da posição podem se conectar à subestrutura flutuante (1) antes de iniciar o processo de lastração do elemento massivo suspenso, ou podem se conectar a outra parte da subestrutura flutuante (1) como a base (2) de flutuação.

[0090] Então, a caixa comum (13) se lastra totalmente, para o qual pode ser empregado um segundo material (14) de lastro, de modo que faz descender a base (2) de flutuação até o seu nível operacional, o que faz com que o ar preso no rebaixamento inferior central da base (2) de flutuação seja comprimido.

[0091] A vista 6(c) mostra então a subestrutura flutuante (1) de acordo com a presente invenção na dita condição instalada, onde os cabos estão totalmente desdobrados e em tensão, a caixa comum (13) está totalmente lastreada para que a base (2) de flutuação se situe em seu nível operacional, e o rebaixamento central inferior da base (2) de flutuação contenha uma câmara (22) de ar comprimido que pode aumentar a força ascendente de flutuação que experimenta a base (2) de flutuação. A regulação do ar contido na dita câmara (22) pode servir para regular a força de flutuação e com isso a profundidade do conjunto da subestrutura flutuante (1). Esta realização incorpora também uma turbina (23) do tipo WeIIs em uma passagem de ar entre a dita câmara (22) de gás comprimido e o recinto interior da torre, de modo que, as variações do nível de água na dita câmara (22), que são induzidas pela ondulação, podem ser empregadas para gerar energia.

[0092] Neste caso, a torre da subestrutura flutuante (1) é do tipo emersa e a base (2) de flutuação é do tipo semissubmerso.

[0093] Fazendo referência agora de forma concreta à figura (7), a vista 7(a) mostra a construção em dique seco da base (2) de flutuação. A vista 7(b) mostra uma unidade (9) de transporte em uma fase de transporte, onde a dita unidade (9) de transporte é autoflutuante e autoestável e está conformada por uma base (2) de flutuação, uma torre telescópica (3) em condição dobrada suportado sobre a dita base (2) de flutuação, e os meios (7) da turbina eólica unidos ao trecho (32) de topo da dita torre telescópica (3); na mesma vista 7(b) se mostra o transporte independente, simultâneo ou não, de um elemento massivo em forma de caixa (13) de concreto, autoflutuante e autoestável, sendo também rebocado ao local desejado. A dita caixa (13) leva pré-colocados os cabos (8) de retenção, por meio de elementos (30) de coleta provisória dos cabos de retenção. A dita caixa (13) segue lastreada parcialmente desde o início do transporte, sem que isso comprometa sua flutuação estável, de modo que se reduza a quantidade de lastro que será necessário aportar no local desejado definitivo de operação offshore.

[0094] Opcionalmente, a unidade (9) de transporte e o elemento massivo em forma de caixa (13) de concreto podem ser transportados unidos e/ou com as conexões das duas extremidades de pelo menos parte dos cabos (8) de retenção já feitas.

[0095] A vista 7(c) mostra uma fase posterior do processo de instalação onde os cabos (8) de retenção transportados sobre o elemento massivo foram desdobrados com comprimentos diferentes, total ou parcialmente, e foram conectados em pontos perimetrais da base (2) de flutuação.

[0096] A vista 7(d) mostra o processo de lastração da caixa (13) de concreto, o que leva a sua descida progressiva até que permaneça suspensa pelos cabos (8) de retenção. O próprio peso da caixa (13) e os cabos (8) de retenção que a sujeitam farão com que a caixa (13) tenda por si só situar-se em sua posição definitiva em relação à base (2) de flutuação, que neste caso coincide com o eixo vertical central (10) da torre e da base (2) de flutuação. Entretanto, o processo pode também ser assistido por meio de um ou mais barcos rebocadores (28).

[0097] Uma vez que a caixa (13) permaneça suspensa da base (2) de flutuação por meio de cabos (8) de retenção inclinados, fornece à estrutura uma grande estabilidade, e se procede dessa forma com a elevação da torre telescópica (3) com os meios (7) da turbina eólica, fase representada na vista 7(e). Finalmente, a vista 7(f) mostra a condição instalada da subestrutura flutuante (1), com a caixa (13) completamente lastreada, e com a incorporação de meios de manutenção lateral (16) da posição. Neste caso, a base (2) de flutuação se lastra parcialmente para ajustar a profundidade da estrutura. O material (14) de lastro é preferencialmente líquido e seu volume regulável, o que permite ajustar a conveniência ou profundidade do conjunto em função das circunstâncias, em particular de vento e ondulação.

[0098] Na realização, de acordo com a invenção das figuras 6 e 7, o elemento massivo, saliente ou transportado a parte, proporciona a estabilidade necessária através dos cabos (8) de retenção durante o processo de lastração da base (2) de flutuação, inclusive ainda que a base (2) de flutuação seja completamente submersa. Por isso, o processo de instalação pode ser realizado sem necessidade de usar meios estabilizadores de flutuação.

[0099] As figuras 8 e 9 mostram trilhas, realizações de uma subestrutura flutuante (1) para turbina eólica de acordo com a presente invenção, onde a base (2) de flutuação está formada por uma pluralidade de corpos ocos. De forma concreta, a figura 8 mostra uma realização de uma subestrutura flutuante (1) para turbina eólica de acordo com a presente invenção onde a base (2) de flutuação está formada por um corpo oco principal e dois corpos ocos adicionais, estando todos os corpos ocos unidos entre si por meio de armações do tipo treliça; e a figura (9) mostra uma realização de uma subestrutura flutuante (1) para turbina eólica de acordo com a presente invenção onde a base (2) de flutuação está formada por um corpo oco principal e três corpos ocos adicionais, estando os corpos ocos adicionais unidos cada um ao corpo oco principal por meio de uma armação do tipo barra, que neste caso está formado igualmente por um corpo oco prismático.

[00100] Na realização da figura 8, o corpo oco principal tem forma de disco e sustenta sobre ele a torre tubular (40) não telescópica que suporta por sua vez os meios (7) da turbina eólica, e os corpos ocos adicionais estão dispostos de maneira que formam uma planta triangular com o corpo oco principal. Nesta realização, os cabos (8) de retenção partem um de cada corpo oco e se reúnem em um elemento massivo que atua como meios de impulso descendente. Além disso, os cabos (8) de retenção são todos do mesmo comprimento, de forma que o dito elemento massivo está deslocado com relação ao eixo vertical central (10) da torre, e coincide substancialmente com o eixo vertical central (11) da base (2) de flutuação de três corpos que está deslocado em relação com o eixo vertical central (10) da torre.

[00101] Por sua parte, na realização da figura 9, o corpo oco principal tem forma de disco e sustenta sobre ele a torre da subestrutura flutuante (1), e os corpos ocos adicionais estão dispostos ao redor do dito corpo oco principal em posições equidistantes entre si e equidistantes com o dito corpo principal. Nesta realização, os cabos (8) de retenção partem um de cada um dos corpos ocos adicionais e se reúnem em um elemento massivo que atua como meios de impulso descendente. Além disso, os cabos (8) de retenção são todos do mesmo comprimento, de forma que o dito elemento massivo está disposto substancialmente no eixo vertical central (10) da torre que coincide substancialmente com o eixo central (11) da base (2) de flutuação.

[00102] A subestrutura flutuante (1) desta realização compreende além disso três tirantes (20), que partem um de cada um dos corpos ocos adicionais e se unem à extremidade superior do trecho (4) de base da torre da subestrutura flutuante (1). Preferencialmente, a extremidade inferior de um tirante (20) de uma estrutura flutuante, de acordo com a presente invenção, estará unida à base (2) de flutuação da estrutura flutuante em uma posição próxima ou alinhada com o ponto de união da extremidade superior de um dos cabos (8) de retenção à base (2) de flutuação.

[00103] Nesta realização os trechos da torre telescópica (3) estão formados por aduelas pré-fabricadas que unidas através de juntas verticais (38) formam trechos essencialmente cilíndricos da torre. Igualmente, entre os ditos trechos cilíndricos são formadas juntas horizontais (37) ao longo da torre.

[00104] Os trechos da torre formados por aduelas podem ser pré-montados em dique seco e/ou em um porto para formar trechos completos, e então procede-se com a aplicação dos trechos completos à base (2) de flutuação, processo intermediário aplicável igualmente a outro tipo de subestruturas off shore que empregam torres de tipo telescópico como a descrita na presente invenção.

[00105] Por último, fazendo referência à figura 10, nela se mostra um detalhe de uma realização de subestrutura flutuante (1) de acordo com a presente invenção, de forma concreta uma base (2) de flutuação com braços extensores (19) que inclui uma câmara (22) de gás comprimido e turbinas (23) do tipo WeIIs para o aproveitamento da energia das ondas.

[00106] Mas de forma concreta, a parede perimetral da base (2) de flutuação está prolongada para baixo de maneira que se forma uma cavidade direcionada para baixo. Esta cavidade contém inicialmente ar que, ao colocar a base (2) de flutuação na massa de água do local desejado, permanece presa. Além disso, ao submergir a base (2) de flutuação, o dito ar preso se comprime, formando-se a dita câmara (22) de gás comprimido. Alternativa ou adicionalmente, pode-se introduzir ar ou qualquer outro gás comprimido na dita câmara (22) de gás comprimido. Além disso, a base (2) de flutuação está compartimentada. Cada compartimento tem uma abertura na parede de fundo e, em correspondência com cada respectiva abertura, uma correspondente turbina (23) do tipo WeIIs. Além disso, os compartimentos têm também uma abertura em cada partição entre os compartimentos. As partições entre compartimentos também estão prolongadas para baixo de forma que a dita câmara (22) de gás comprimido permanece igualmente compartimentada.

[00107] O sistema de geração de energia de uma turbina (23) do tipo WeIIs da presente invenção tem como base a tecnologia OWC (coluna de água oscilante, pelas siglas da expressão em inglês “oscillating water column”), com base às mudanças de pressão que a ondulação gera na câmara (22) de ar e que impulsiona o ar através das turbinas (23) de tipo Wells.

[00108] A presença de turbinas (23) do tipo WeIIs nas realizações da presente invenção para a geração de energia a partir de ondulações onde a estrutura flutuante é uma subestrutura flutuante (1) para turbina eólica tem especial sentido ao se contar já com toda a infraestrutura destinada à evacuação da energia gerada pela turbina eólica.

[00109] Além disso, a câmara (22) de gás comprimido pode compreender meios de controle e regulação do volume e/ou pressão do gás contido na dita câmara (22) de gás comprimido, para regular ou ajudar a regular a profundidade da subestrutura flutuante (1) e para ajustar ou ajudar a ajustar a frequência de ressonância da câmara (22) de gás para melhorar a eficiência do sistema de coluna de água oscilante.

[00110] Com referência de novo às figuras 1 e 2, uma realização de um procedimento de instalação de uma subestrutura flutuante (1) para turbinas eólicas de acordo com a presente invenção compreende então as seguintes etapas: - fabricar uma base (2) de flutuação com forma de disco oco; - colocar a base (2) de flutuação na massa de água do local desejado; - fabricar em dique seco três trechos de uma torre telescópica (3) , incluindo um trecho (4) de base e um trecho (32) de topo; - formar uma unidade (9) de transporte, flutuante e autoestável, que compreende a base (2) de flutuação, a torre telescópica (3) em condição dobrada suportada centralmente sobre a dita base (2) de flutuação, e os meios (7) da turbina eólica suportados sobre o trecho (32) de topo da dita torre telescópica (3); - rebocar de forma auto flutuante a dita unidade (9) de transporte até uma primeira zona de trabalho diferente do local desejado, permanecendo a base (2) de flutuação semi submersa e a torre telescópica (3) em condição dobrada completamente emersa; - fixar a extremidade superior dos cabos (8) de retenção à base (2) de flutuação; - fixar a extremidade inferior dos cabos (8) de retenção aos meios de impulso descendente em forma de caixa oca vazia (13) comum a todos os cabos; - rebocar de forma auto flutuante o conjunto formado pela dita unidade (9) de transporte, os ditos cabos (8) de retenção e a dita caixa comum (13) desde a dita primeira zona de trabalho até o local desejado, permanecendo a base (2) de flutuação semi submersa e o torre telescópica (3) em condição dobrada completamente emersa; - aplicar por mediação dos cabos (8) de retenção uma força descendente sobre a base (2) de flutuação, gerada pela dita caixa comum (13) a medida que este se lastra, de forma que a base (2) de flutuação descende até o seu nível operacional; - desdobrar a torre telescópica (3) com os meios (7) da turbina eólica; - aplicar à subestrutura meios de manutenção lateral (16) da posição em forma de cadeias, de forma concreta: unir uma primeira cadeia larga e espessa por uma de suas extremidades a um primeiro ponto perimetral da dita base (2) de flutuação de forma que a dita cadeia se estende se afastando da base (2) de flutuação até repousar no leito do mar, e unir uma segunda cadeia larga e espessa por uma de suas extremidades a um segundo ponto perimetral da dita base (2) de flutuação de forma que a dita cadeia se estende se afastando da base (2) de flutuação até repousar no leito do mar, estando os ditos pontos perimetrais primeiro e segundo situados diametralmente opostos com relação à base (2) de flutuação; e - regular o lastro da dita caixa comum (13) para que a base (2) de flutuação mantenha seu nível operacional após a união de as ditas cadeias à dita base (2) de flutuação.

[00111] De acordo com as figuras 1 e 2, os meios de manutenção lateral (16) da posição compreendem duas cadeias largas e espessas que partem da base (2) de flutuação desde pontos diametralmente opostos, porém o especialista na técnica entenderá que o número de cadeias e seus respectivos pontos de partida desde a base (2) de flutuação podem variar-se para satisfazer requisitos concretos.

[00112] A dita primeira zona de trabalho é uma zona resguardada de elevada profundidade.

[00113] Com referência à figura 12, mostra-se neste caso um elemento massivo que incorpora meios de amortecimento hidrodinâmico (39), destinados a reduzir os movimentos da estrutura flutuante. De forma concreta na figura são apreciados meios de amortecimento hidrodinâmicos em forma de placa horizontal, geralmente denominada como “heave plate”, situada na base do elemento massivo e que sobressai lateralmente. A dita placa horizontal ou “heave plate” reduzirá os movimentos de elevação (verticais). Neste caso particular, ainda que não seja imprescindível, o dito heave plate conta além disso com uma série de perfurações (40). As ditas perfurações (40) podem incorporar meios de controle do fluxo de água, tal que permitem o fluxo em um sentido, porém o impedem em outro (por exemplo, nesta realização para frear o movimento ascendente em uma medida maior que o descendente).

[00114] Nesta realização também são incorporados meios de amortecimento hidrodinâmico (39) em forma de elementos sensivelmente verticais que se aderem lateralmente a lateral do elemento massivo. Os ditos elementos, ao interagir com a água que rodeia o elemento massivo freiam e reduzem seus movimentos horizontais, melhorando sua contribuição à estabilidade da estrutura flutuante. Os ditos elementos sensivelmente verticais podem ser em forma de placa ou muro sólido, preferencialmente de concreto ou metálico, seja em forma de elemento laminar tipo vela formado com materiais de fibra, têxteis ou outros conhecidos na técnica.

[00115] Podem igualmente ser empregados sem sair do escopo da invenção outro tipo de meios de amortecimento hidrodinâmico, inclusive aqueles com base no crescimento de algas ou outros organismos no elemento massivo suspenso, e/ou outros meios conhecidos na técnica que potencializam a fricção e/ou mobilização da água que rodeia o dito elemento massivo suspenso.

[00116] Nesta realização pode também ser apreciado que os cabos de retenção são configurados de modo tal que duas extremidades de diferentes cabos de retenção partem sensivelmente do mesmo ponto, o que permite uma mais perfeita triangulação dos cabos e com isso um comportamento mais rígido da conexão entre a base de flutuação e o dito elemento massivo. As ditas triangulações podem ser geradas tanto em elevação (conforme se aprecia na figura) como em planta, para enrijecer também a união entre ambos os elementos frente movimentos de torção (ou seja, giros em relação ao eixo vertical da estrutura flutuante).

[00117] Naturalmente, em se mantendo o princípio da presente invenção, as realizações e os detalhes de construção podem variar amplamente em relação aos descritos e ilustrados puramente a modo de exemplo não limitativo, sem sair por isso do escopo da presente invenção conforme definido nas reivindicações anexas.

[00118] Por exemplo, a modo ilustrativo, frente aos ensinamentos deste documento, será evidente para um especialista na técnica que os meios do gerador podem compreender uma turbina do tipo up-wind ou do tipo down-wind, bem como qualquer número de pás, sem estar limitado a três pás, conforme se ilustra com fins puramente ilustrativos.

[00119] Igualmente a modo ilustrativo, ainda que ao longo deste documento se faz referência a “cabos” para conectar os meios de impulso descendente e a base de flutuação, o especialista na técnica entenderá que no lugar de cabos podem ser cadeias, barras, estropos ou similares, sem sair por isso do escopo da invenção.

[00120] A modo ilustrativo, também será evidente para um especialista na técnica, tendo em vista os ensinamentos deste documento que as extensões laterais denominadas aqui “braços” podem estar acopladas ou inclusive integradas em uma extensão lateral a modo de coroa contínua ou a modo de arcos de coroa ou em qualquer outro tipo de estrutura, sem por isso sair do escopo da invenção. Igualmente, fica óbvio para um especialista na técnica, tendo em vista os ensinamentos deste documento que embora sejam preferidas formas essencialmente circulares para muitos dos elementos compreendidos na invenção como torres, corpos ocos ou caixas, podem ser possíveis outras múltiplas geometrias sem sair do escopo da invenção, tais como formas quadradas ou retangulares, de polígono regular ou irregular.

[00121] Para a regulação do volume e/ou peso do material de lastro dos elementos massivos pode ser utilizada uma tecnologia conhecida, por exemplo, análoga à utilizada nos submarinos para controlar sua profundidade.

Claims

1. ESTRUTURA FLUTUANTE compreendendo: - uma base (2) de flutuação, que compreende pelo menos um corpo essencialmente oco (25), onde a máxima dimensão horizontal da base (2) de flutuação supera a máxima dimensão vertical da base (2) de flutuação, - pelo menos uma torre (3) suportada sobre a base (2) de flutuação, e um equipamento ou instalação (7) destinado a ser suportado no trecho (32) de topo, em que a base (2) de flutuação, a torre (3) e o equipamento ou instalação (7) formam uma unidade (9) de transporte; - meios de impulso descendente (13), e - pelo menos três cabos de retenção (8), cujas respectivas extremidades superiores ficam unidas à respectiva base (2) de flutuação e cujas respectivas extremidades inferiores ficam unidas aos respectivos meios de impulso descendente (13); em que: - a base (2) de flutuação é preenchível seletivamente com material (14) de lastro e é suficientemente grande para garantir a auto flutuabilidade estável da unidade (9) de transporte; e - na condição operacional da estrutura flutuante, ou a dita torre (3) é do tipo semiemersa e a base (2) de flutuação é do tipo submersa, ou a dita torre (3) é do tipo emersa e a base (2) de flutuação é do tipo semissubmersa; e caracterizada pelo fato de que: - os ditos meios de impulso descendente (13) compreendem pelo menos um elemento massivo compreendendo pelo menos uma caixa essencialmente oca, total ou parcialmente preenchida com material (14) de lastro e meios de regulagem do volume e/ou peso de material (14) de lastro contido na dita caixa oca; - os meios de impulso descendente (13) e os cabos de retenção (8) são dispostos de modo que, quando a caixa oca está na condição de lastro, o elemento massivo é suspenso de tais cabos de retenção (8) e completamente submersos, situados por baixo da base (2) de flutuação e elevado em relação ao fundo do mar, e os cabos de retenção (8) são tensionados e exercem sobre a referida base (2) de flutuação uma força descendente que aumenta a estabilidade da construção flutuante; e - o elemento massivo é auto flutuante quando a caixa oca está em condição sem lastro ou em pelo menos uma condição de lastro parcial.

2. ESTRUTURA FLUTUANTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelos referidos cabos de retenção (8) estarem dispostos de tal forma que estão inclinados em relação à vertical.

3. ESTRUTURA FLUTUANTE, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo equipamento ou instalação compreender uma turbina eólica suportada pela torre (3).

4. ESTRUTURA FLUTUANTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por: - a dita torre (3) ser telescópica e compreender pelo menos dois trechos (4), (5) e (32), incluindo um trecho (4) de base e um trecho (32) de topo.

5. ESTRUTURA FLUTUANTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por compreender pelo menos um tirante (20) cuja extremidade superior fica unida a torre (3) e cuja extremidade inferior fica unida à base (2) de flutuação e pelo menos um dos ditos tirantes (20) fique inclinado em relação à vertical de forma que a extremidade inferior do tirante (20) fique mais afastada do eixo vertical central (10) da torre (3) que a extremidade superior do tirante (20).

6. ESTRUTURA FLUTUANTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo peso do elemento massivo, quando a caixa oca está em condição de lastro, ser suficiente para que o centro de gravidade da estrutura flutuante desça a um nível inferior ao centro de flutuação da referida estrutura flutuante.

7. ESTRUTURA FLUTUANTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada por pelo menos um dos ditos elementos massivos dos meios de impulso descendente (13) ser suscetível de ficar acoplado provisoriamente à base (2) de flutuação.

8. ESTRUTURA FLUTUANTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pela base (2) de flutuação compreender pelo menos um braço extensor (19) que se projeta lateralmente para fora desde o perímetro do corpo ou do conjunto de corpos da base (2) de flutuação e que pelo menos um dos cabos de retenção (8) está unido por sua extremidade superior a um respectivo braço extensor (19).

9. PROCEDIMENTO DE INSTALAÇÃO DE UMA ESTRUTURA FLUTUANTE, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, compreendendo as seguintes etapas em qualquer ordem tecnicamente possível: a) fabricar on-shore ou in-shore à base (2) de flutuação, b) fabricar a seco a/as torre/s (3), c) conformar on-shore ou in-shore uma unidade (9) de transporte, flutuante e autoestável, que compreende a base (2) de flutuação e a/as torre(s) (3), e colocar a(s) torre(s) (3) e o equipamento ou instalação (7) que suportam sobre a base (2) de flutuação; d) transportar de forma autoflutuante até o local desejado, empregando barcos rebocadores (28), a respectiva unidade (9) de transporte flutuante e autoestável, permanecendo durante o transporte a base (2) de flutuação semissubmersa e a/as torre/s (3) completamente emersa/s; em que o procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção, também compreende, depois da etapa a), e em ordem indistinta, as etapas: e) fixar a extremidade superior dos cabos de retenção (8) à base (2) de flutuação, f) fixar a extremidade inferior dos cabos de retenção (8) aos ditos meios de impulso descendente (13); em que o procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção, também compreende, antes da etapa d), a etapa: g) colocar a base (2) de flutuação na massa de água do local desejado; em que o procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção, é caracterizado pelo fato de que ainda compreende, depois das etapas e) e f), a etapa: h) aplicar por mediação dos cabos de retenção (8) uma força descendente sobre a base (2) de flutuação, sendo a dita força gerada pelos meios de impulso descendente (13); em que o procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção, também compreende, depois da etapa d), a etapa: j) aplicar à estrutura flutuante os meios de manutenção lateral (16) da posição; em que o procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção, compreende ainda, antes da etapa h), as etapas: k) ) fabricar on-shore ou in-shore pelo menos um elemento massivo do meio de impulso descendente (13) e colocá-lo na massa de água do local; l) ) transportar o dito elemento massivo do meio de impulso descendente (13) de forma autoflutuante, utilizando rebocadores (28) para o local; m) ) lastrear o dito elemento massivo do meio de impulso descendente (13) de tal maneira que seu peso total aumenta, e que seja submerso para sua profundidade operacional.

10. PROCEDIMENTO DE INSTALAÇÃO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelos meios de impulso descendente (13) compreenderem pelo menos um elemento massivo acoplável que integra parte da unidade (9) de transporte e é transportado conjuntamente com a base (2) de flutuação e a torre (3), e uma vez no local desejado se lastra e se descarrega da base (2) de flutuação até alcançar o seu peso e sua posição para a condição instalada da estrutura flutuante.

11. PROCEDIMENTO DE INSTALAÇÃO, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que na condição instalada da subestrutura, a base (2) de flutuação estar completamente submersa e a torre (3) estar parcialmente submerso.

12. PROCEDIMENTO DE INSTALAÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado por compreender ainda, depois da etapa d), a etapa: 1) lastrear a base (2) de flutuação para ajustar verticalmente sua posição.

13. PROCEDIMENTO DE INSTALAÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pela etapa d) do procedimento de instalação, de acordo com a presente invenção, se dividir em duas fases: - uma primeira fase de transporte anterior à etapa h), até uma primeira zona de trabalho diferente do local desejado, e - uma segunda fase de transporte posterior à etapa h), desde a primeira zona de trabalho até o local desejado.