BR112017011070B1 - Plataforma flutuante para aproveitamento de energia eólica - Google Patents

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Abstract

plataforma flutuante para aproveitamento de energia eólica. uma plataforma flutuante de aproveitamento de energia eólica que compreende uma torre de suporte (1) com uma turbina eólica (2), dois elementos flutuantes (3) cilíndricos iguais, horizontais e paralelos ao eixo geométrico longitudinal principal de alinhamento, a torre e os elementos flutuantes vinculados mutuamente por estruturas de barras (5). os elementos flutuantes são unidos a um elemento estabilizador (4) que está afixado debaixo dos elementos flutuantes (3), o referido elemento estabilizador compreendendo duas primeiras lajes (4a) de concreto, substancialmente retangulares, maciças ou de peso mais leve com uma estrutura nervurada, dispostas perpendicularmente em relação aos eixos geométricos dos flutuadores e unidas aos referidos flutuadores através de estruturas auxiliares.

Description

OBJETIVO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção tem por objetivo uma plataforma flutuante de aproveitamento de energia eólica, que incorpora inovações e vantagens notáveis frente àquelas utilizadas até o momento.
[0002] Mais concretamente, a invenção propõe o desenvolvimento de uma plataforma flutuante de aproveitamento de energia eólica que, por sua disposição em particular, permite uma redução muito significativa no custo com respeito aos protótipos realmente em fase de desenvolvimento e que pode ser melhor utilizada devido a seu calado reduzido, tanto em águas pouco profundas como de grande profundidade, assim como se fabricar e transportar com grande simplicidade.
ESTADO DA TÉCNICA
[0003] É conhecido no estado da técnica atual o aproveitamento da energia eólica para a geração de energia elétrica através de turbinas aerogeradoras, que vem tendo um desenvolvimento muito importante nos últimos anos, principalmente através de parques eólicos terrestres.
[0004] Os meios ambientes problemáticos das implantações terrestres, assim como o maior potencial energético do vento na superfície do mar fazem com que se tenha impulsionado o estudo da implantação de aerogeradores na zona maritima costeira, apoiando-os diretamente sobre o fundo do mar, quando a profundidade é reduzida, ou instalando-os sobre plataformas flutuantes de várias tipologias que são fixadas na sua localização através de sistemas de ancoragem diferentes.
[0005] As tipologias de plataformas flutuantes para suportes de aerogeradores que, neste momento, estão se desenvolvendo proveem em geral de outras já utilizadas no setor de offshore de petróleo e gás, com altos requisitos de estabilidade, e que respondem à ação do conjunto de ondas com movimentos muito reduzidos.
[0006] Concretamente, e atendendo à estratégia básica para se conseguir a estabilidade adequada e a limitação de movimentos, podem ser distinguidos os três grupos a seguir: • Plataformas estabilizadas principalmente por linhas de ancoragem.
[0007] A estabilidade é conseguida com linhas de amarração fracionadas que fixam a plataforma ao fundo do mar, deixando a mesma praticamente imobilizada. Por sua vez, apresentam o inconveniente que requerem sistemas auxiliares de flutuação o transporte e umas operações completas de posicionamento e fixação no fundo, além de um custo elevado. • Plataformas estabilizadas principalmente por lastro
[0008] São caracterizadas por apresentar uma superfície reduzida no plano da água para diminuição das ações das ondas sobre a plataforma e os movimentos induzidos correspondentes, os elementos de flutuação ficando praticamente submersos, uma vez posicionados na localização e dispondo, adicionalmente, de um forte lastro para se abaixar a posição do centro de gravidade e, assim, conseguir a estabilidade adequada.
[0009] A mais simples das topologias deste grupo é constituída por um único elemento flutuante cilíndrico vertical de grande comprimento, o aerogerador estando situado na sua parte superior e com o lastro em sua parte inferior, para se abaixar a posição do centro de gravidade, como nas boias SPAR. 0 projeto HYWIND de STATOIL é um exemplo representativo, existindo outras patentes como a WO 2010/106208 e a WO 2013/093160 com topologia idêntica. A patente WO 2012/13116 é uma variante que dispõe na parte inferior do cilindro flutuador vertical um elemento horizontal em balanço e em cuja extremidade é fixado o sistema de ancoragem, podendo se orientar com o vento.
[0010] Dentro deste tipo de plataformas também se encontra aquela descrita na patente ES 2 440 894 Al do mesmo requerente que a presente invenção, que compreende: pelo menos dois cilindros flutuadores; uma estrutura de contraventamento unida simultaneamente aos flutuadores, uma torre aerogeradora posicionada e fixada nos flutuadores e/ou na estrutura de contraventamento. A referida plataforma compreende um contrapeso de concreto fixado à mesma através de uma estrutura auxiliar projetada até a zona inferior e que incrementa substancialmente o calado da plataforma.
[0011] Os principais inconvenientes destas tipologias são um grande calado e a complexidade das operações de transporte e instalação, assim como seu custo elevado.
[0012] As plataformas semissubmergiveis podem se encontrar também neste grupo, já que dispõem de uma superfície reduzida no plano da água, correspondente às colunas verticais que sustentam o aerogerador, os elementos flutuantes estando em geral, em sua maior parte, submersos.
[0013] A estabilidade é conseguida distanciando-se as colunas, para se elevar a altura metacêntrica, e com um lastro adicional para se situar o centro de gravidade por baixo do metacentro.
[0014] Foram desenvolvidas múltiplas variantes, que são constituídas por vários elementos flutuantes cilíndricos verticais contraventados entre si. As tipologias WINDFLOAT, TRI-SYM ou a contemplada na patente DE 2010058 são alguns dos casos de plataformas semissubmergiveis contando com três cilindros verticais.
[0015] A Patente U.S. 2012/0103244 corresponde a uma plataforma semissubmergivel com quatro cilindros verticais flutuadores, três deles dispostos nos vértices de um triângulo equilátero e o quarto no centro, sobre o que se apoia a torre do aerogerador.
[0016] A patente WO 2002/10589 apresenta uma topologia de plataforma semissubmergivel, com uma câmara de flutuação central e um cabo vertical de ancoragem fracionado, também central, além de um sistema adicional de linhas de ancoragem, razão pela qual se pode classificar como uma mistura de semissubmergivel e de estabilização com linhas de ancoragem fracionadas.
[0017] Do mesmo modo, a patente U.S. 2011/0155038 propõe uma tipologia de plataforma com três ou mais cilindros verticais flutuadores, unidos ao fundo com cabos fracionados.
[0018] Estas plataformas semissubmergiveis apresentam também inconvenientes quanto ao seu calado, que costuma ser elevado, pela complexidade das operações maritimas de transporte e instalação, assim como um custo elevado. • Plataformas estabilizadas principalmente por flutuação
[0019] Para se conseguir um calado reduzido, é necessário prescindir tanto quanto possivel do lastro, existindo a alternativa de conseguir a estabilidade através de uma grande superfície no nivel do plano da água, que permita manter a posição do metacentro acima daquela do centro de gravidade, como no caso das barcaças. Adicionalmente, torna-se maior o desafio de conseguirem uma geometria e características físicas tais que permitam a obtenção de períodos próprios de oscilação suficientemente distantes dos períodos de ondulação para redução, tanto quanto possível, dos movimentos induzidos pela referida ondulação.
[0020] Nos casos de barcaças com um sistema de ancoragem que mantêm sua posição e orientação permanentes substancialmente fixas através de um sistema distribuído de linhas de ancoragem, as ações do vento e das ondas podem atuar segundo qualquer eixo geométrico horizontal da mesma, razão pela qual devem ter características similares inerciais ou de resposta para todas as direções. As tipologias de flutuadores com seção horizontal quadrada ou circular (caixa de comprimidos), ou aquela correspondente à patente JP 2004251139, com um flutuador monocasco em forma de anel tórico respondem a esta abordagem.
[0021] Existe também a possibilidade de as barcaças estarem posicionadas amarradas a um ponto fixo, podendo girar ao redor do mesmo como um cata-vento para se alinhar com o vento, em cujo caso receberão as ações da ondulação e do vento preferencialmente em uma direção, razão pela qual cabe considerar configurações com características inerciais e de resposta muito diferenciadas, segundo o eixo geométrico longitudinal horizontal principal de alinhamento e perpendicularmente ao mesmo no plano horizontal.
[0022] Sendo factíveis estas tipologias do ponto de vista de estabilidade, em contrapartida e simultaneamente, os períodos de oscilação em torno dos eixos geométricos horizontais se encontram na faixa de energia máxima dos espectros de ondulação, resultando movimentos em um nível da turbina compatíveis com os requisitos de operação, razão pela qual foram consideradas como tecnicamente inadequadas.
[0023] Com relação aos materiais utilizados, a prática totalidade das plataformas flutuantes propostas até esta data é feita de aço, apesar do fato de o concreto ser um material muito mais econômico e com maior durabilidade. É bem certo que o concreto apresenta também certos inconvenientes, como são seu peso, a resistência nula ou quase nula à tração, e sua fissuração frente a esforços de flexão, razão pela qual seu uso fica restrito àqueles casos em que o peso é um fator favorável ou não condicionante para a estabilidade e a elementos estruturais que trabalhem principalmente à compressão.
[0024] A presente invenção contribui para solucionar a problemática atual com uma tipologia específica de plataforma para aproveitamento da energia eólica e seu sistema correspondente de ancoragem associado, que permite levar a cabo de um modo simples, prático e econômico sua construção, transporte, instalação, exploração e manutenção.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[0025] A presente invenção foi desenvolvida com a finalidade de proporcionar uma plataforma flutuante de aproveitamento de energia eólica, daquelas que utilizam uma turbina eólica para a geração de energia, e que se enquadra no grupo de plataformas marítimas que obtêm a estabilidade integralmente por flutuação, realizando-se seu posicionamento amarrada em um ponto fixo, podendo girar ao redor do mesmo para alinhamento com o vento.
[0026] Esta plataforma é do tipo descrito na parte pré- caracterizante da reivindicação 1, compreendendo: uma torre com uma turbina eólica, dois elementos flutuantes cilíndricos iguais, horizontais e paralelos ao eixo geométrico longitudinal principal de alinhamento, a torre e os elementos flutuantes estando vinculados mutuamente por estruturas de barras. Os elementos flutuantes são unidos a um elemento estabilizador submerso.
[0027] Tal e como foi indicado no parágrafo anterior, o principal problema com que se defrontam as plataformas estabilizadas por flutuação é o de conseguir uma geometria que, tendo uma estabilidade aceitável, consiga, adicionalmente, periodos próprios suficientemente distanciados dos periodos de ondulação incidente.
[0028] A invenção propõe a combinação de uma plataforma bicasco, com dois elementos flutuantes cilíndricos iguais e paralelos, horizontais, de seção ovoide e fechados em suas extremidades, que permitem aumentar em grande medida a estabilidade transversal com respeito a uma solução monocasco com a mesma superfície de flutuação, e com um elemento estabilizador submerso que apresenta características orientadas para diminuir, tanto quanto possível, os movimentos induzidos pela ondulação e para redução de forma drástica do calado da plataforma.
[0029] 0 elemento estabilizador submerso mencionado é substancialmente plano, é afixado inferiormente aos elementos flutuantes e compreende duas primeiras lajes de concreto, substancialmente retangulares, bem maciças ou de peso bem menor com estrutura nervurada, dispostas perpendicularmente aos eixos geométricos dos flutuantes e / X3<^'unidas ao referidos flutuadores através de estruturas auxiliares de barras, coplanares com as referidas primeiras lajes de concreto.
[0030] Com o referido elemento estabilizador se consegue aumentar em grande medida o periodo próprio de arfagem, graças, em parte, à inércia da própria massa das lajes e, em parte, graças à inércia da massa hidrodinâmica adicionada associada às mesmas.
[0031] Caso fosse necessário limitar também as oscilações no sentido transversal ao eixo geométrico dos cilindros, foi previsto que o elemento estabilizador possa compreender duas segundas lajes de concreto substancialmente retangulares dispostas paralelamente aos eixos geométricos dos flutuadores por sua parte inferior externa e unidas a eles através de estruturas auxiliares de barras, que limitaria os citados movimentos da mesma forma.
[0032] Com o objetivo de reduzir os custos de fabricação e de manutenção, tanto os flutuadores quanto os elementos estabilizadores são feitos com concreto armado ou protendido. As estruturas de concreto apresentam a problemática já citada anteriormente do peso elevado, a resistência minima à tração ou a presença de fissuras frente a esforços importantes de flexão. O problema do excesso de peso não é tanto, uma vez que, com a configuração desenvolvida, consegue-se abaixar o centro de gravidade e posicioná-lo muito debaixo do metacentro, o que implica em aumentar a estabilidade em grande medida, ao mesmo tempo que se mantém um calado reduzido, por se tratarem de flutuadores ocos de paredes relativamente delgadas.
[0033] Outra característica da invenção é que os elementos flutuantes apresentam uma seção de tipo ovoide e que são fechados em suas extremidades através de uma forma convexa. Esta geometria faz com que, pelo fato de os flutuadores estarem submetidos à pressão hidrostática, comprimam-se, de modo que o concreto que forma os mesmos trabalhe à compressão, evitando que fissure. Adicionalmente, para assegurar ainda mais a referida compressão dos cilindros, eles são submetidos a uma pré-compressão, utilizando-se a técnica de concreto pretendido, ao mesmo tempo em que são compartimentados e tornados rígidos interiormente com tabiques ou anteparas transversais.
[0034] Preferencialmente, na plataforma flutuante de aproveitamento de energia eólica, o conjunto de barras é feito de concreto armado ou protendido.
[0035] Em uma modalidade alternativa, na plataforma flutuante de aproveitamento de energia eólica, o conjunto de barras é feito de aço.
[0036] Em outra modalidade alternativa, na plataforma flutuante de aproveitamento de energia eólica, o conjunto de barras é feito de material misturado de aço e concreto.
[0037] Adicionalmente, a plataforma flutuante incorpora uma boia, a referida boia sendo dotada de meios de ancoragem no fundo do mar, que compreendem pelo menos três linhas de ancoragem com suas âncoras correspondentes e/ou blocos de concreto e/ou pilares de fixação ao fundo, os meios rotativos de transmissão elétrica que compreendem um conector rotativo posicionado na própria boia ou na própria plataforma e um cabo, o cabo sendo procedente desde o fundo do mar e que chega até a própria plataforma, e os meios rotativos de amarração que compreendem uma união rotativa à qual são unidas as amarrações próprias da plataforma. A disposição explicada permite a rotação da plataforma da invenção ao redor da boia, para se autoalinhar com a direção do vento, como um cata-vento, o que dá lugar a que as oscilações longitudinais de arfagem e transversais de balanço possam ser tratadas como fenômenos separados e se pode otimizar em função da incidência que têm no funcionamento do aerogerador.
[0038] Graças à presente invenção, consegue-se levar a cabo de modo efetivo, simples, prático e econômico a construção de uma plataforma de aproveitamento da energia eólica posicionada e adaptada a um meio maritime.
[0039] A plataforma da invenção apresenta uma solução inédita que resolve todos os problemas levantados de uma forma satisfatória, obtendo uma topologia especifica da plataforma flutuante para aproveitamento da energia eólica, que cumpre os requisitos de um calado reduzido, assim como de uma estabilidade e de movimentos induzidos pela ação da ondulação, que são adequados para o aerogerador e sua torre de suporte, tanto em situações ambientais normais de operação como em condições ambientais extremas e com um custo reduzido.
[0040] Outras características e vantagens da plataforma flutuante de aproveitamento de energia eólica resultarão evidentes a partir da descrição de uma modalidade preferida, mas não exclusiva, que é ilustrada a modo de exemplo não limitante nos desenhos que estão anexados, nos quais:
DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[0041] A figura 1 é uma vista esquemática e em perspectiva de uma modalidade de concretização preferida da plataforma flutuante de aproveitamento de energia eólica da presente invenção.
[0042] As figuras 2, 3 e 4 mostram respectivas vistas esquemáticas em perspectiva e em maior detalhe de uma modalidade de concretização preferida da plataforma flutuante de aproveitamento de energia eólica da presente invenção.
[0043] A figura 5 é uma vista esquemática e em perspectiva de uma modalidade de concretização preferida da plataforma flutuante de aproveitamento de energia eólica da presente invenção, com uma boia incorporada.
[0044] A figura 6 é uma vista esquemática em perspectiva e em maior detalhe de uma modalidade de concretização preferida da plataforma flutuante de aproveitamento de energia eólica da presente invenção, com uma boia incorporada.
DESCRIÇÃO DA MODALIDADE PREFERIDA
[0045] Tal e como é mostrado esquematicamente na figura 1, a plataforma flutuante de aproveitamento de energia eólica, daquelas que utilizam uma turbina eólica para a geração de energia, compreende uma torre de suporte (1) com uma turbina eólica (2) , elementos flutuantes (3) , um elemento estabilizador (4) e um conjunto de barras (5).
[0046] A torre de suporte (1) e os elementos flutuantes (3) estão vinculados mutuamente por uma estrutura de barras (5), e, simultaneamente, a mesma estrutura de barras (5) está vinculada aos elementos flutuantes (3) entre eles.
[0047] Os elementos flutuantes (3) são cilíndricos, horizontais e paralelos, de seção transversal ovoide, e compartimentados e tornados rigidos interiormente com tabiques e anteparos transversais.
[0048] Neste exemplo de modalidade preferida, os elementos flutuantes, a torre de suporte e o conjunto de barras são feitos de concreto armado ou protendido.
[0049] Neste exemplo de modalidade preferida da figura 1, os elementos flutuantes (3) apresentam suas extremidades substancialmente cônicas.
[0050] Tal e como se pode apreciar na representação esquemática das figuras 2 e 3, os elementos flutuantes (3) dispõem inferiormente de uma nervura (6) de enrijecimento longitudinal ao modo de quilha.
[0051] Também na figura 2 pode-se apreciar como os elementos flutuantes (3) incorporam um elemento estabilizador (4) submerso substancialmente horizontal e plano constituído por quatro lajes substancialmente retangulares: duas primeiras lajes (4a) de peso reduzido de estrutura nervurada, que são dispostas perpendicularmente aos eixos geométricos dos elementos flutuantes (3) por suas extremidades e em sua parte inferior; e duas segundas lajes (4b) também de peso reduzido de estrutura nervurada, situadas paralelamente aos eixos geométricos dos elementos flutuantes (3) por sua parte exterior inferior.
[0052] Este elemento estabilizador (4) se une aos elementos flutuantes (3) através de estruturas auxiliares de barras (7). Neste exemplo de modalidade preferida, as referidas lajes são feitas de concreto armado ou protendido.
[0053] Segundo se aprecia na representação esquemática das figuras 5 e 6, a plataforma flutuante de aproveitamento de energia eólica da invenção pode incorporar uma boia (8) adicionada à própria plataforma da invenção, a referida boia sendo dotada de meios de ancoragem no fundo do mar, meios rotativos de transmissão elétrica e de meios rotativos de amarração.
[0054] Na modalidade preferida representada esquematicamente nas figuras 5 e 6, os meios de ancoragem no fundo do mar compreendem três linhas de ancoragem (9) com suas ancoragens correspondentes (14) e/ou blocos de concreto e/ou pilares de fixação ao fundo, os meios rotativos de transmissão elétrica compreendem um conector rotativo (10) e um cabo (11), o cabo (11) sendo procedente desde o fundo do mar e que chega até a própria plataforma da invenção, e os meios rotativos de amarração compreendem uma união rotativa (13) à qual são unidas as amarrações (12) da própria plataforma.
[0055] Neste exemplo de modalidade, o conector rotativo está posicionado na própria boia (8).
[0056] A plataforma descrita resulta ser facilmente passivel de construção, podendo ser transportada através de reboque sem dificuldade, devido ao seu calado reduzido e à configuração de seus cascos flutuantes para efeitos de navegação.
[0057] Os detalhes, as formas, as dimensões e demais elementos acessórios, assim como os materiais empregados na fabricação da plataforma flutuante de aproveitamento de energia eólica da invenção, poderão ser convenientemente substituídos por outros que sejam tecnicamente equivalentes e não se desviem da essência da invenção nem do âmbito definido pelas reivindicações que são incluídas a seguir.

Claims (9)

1. Plataforma flutuante de aproveitamento de energia eólica, que compreende pelo menos: uma torre de suporte (1) de uma turbina eólica (2), dois elementos flutuantes (3) iguais de concreto armado ou protendido, cilíndricos, paralelos e fechados em suas extremidades; e uma estrutura de barras (5) que vincula a torre de suporte (1) e os elementos flutuantes (3); caracterizadapelo fato de compreender um elemento estabilizador (4) plano que se fica afixado debaixo dos elementos flutuantes (3); o referido elemento estabilizador (4) compreendendo duas primeiras lajes (4a) de concreto, substancialmente retangulares, maciças ou de peso mais leve com uma estrutura nervurada, dispostas perpendicularmente aos eixos geométricos dos flutuadores (3) e unidas aos referidos elementos flutuadores através de estruturas auxiliares de barras (7).
2. Plataforma flutuante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de o elemento estabilizador (4) compreender duas segundas lajes (4b) de concreto, substancialmente retangulares, bem maciças ou de peso mais leve com estrutura nervurada, dispostas paralelamente aos eixos geométricos dos flutuadores (3) por sua parte externa e unidas aos referidos flutuadores através de estruturas auxiliares de barras (7).
3. Plataforma flutuante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizadapelo fato de os elementos flutuantes (3) apresentarem uma seção de tipo ovoide, serem fechados em suas extremidades através de uma forma convexa, e compartimentados e tornados rígidos interiormente com tabiques ou anteparas transversais.
4. Plataforma flutuante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadapelo fato de a estrutura de barras (5) e torre de suporte (1) serem feitas de concreto armado ou protendido.
5. Plataforma flutuante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadapelo fato de a estrutura de barras (5) e torre de suporte (1) serem feitas de aço.
6. Plataforma flutuante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadapelo fato de a estrutura de barras (5) e torre de suporte (1) serem feitas de um material misturado de aço e concreto.
7. Plataforma flutuante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizadapelo fato de incorporar uma boia (8) dotada de meios de ancoragem no fundo do mar e/ou de meios rotativos de transmissão elétrica e/ou de meios rotativos de amarração que compreendem uma união rotativa (13), ao que estão unidas as amarrações (12) próprias da plataforma.
8. Plataforma flutuante, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadapelo fato de os meios de ancoragem ao fundo do mar compreenderem pelo menos três linhas de ancoragem (9) com suas âncoras correspondentes (14) e/ou blocos de concreto e/ou pilares de fixação ao fundo.
9. Plataforma flutuante, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadapelo fato de os meios rotativos de transmissão elétrica compreenderem um conector rotativo (10) posicionado na própria boia (8) ou na própria plataforma e um cabo (11) procedente a partir do fundo do mar e que chega até a própria plataforma.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015121371B4 (de) * 2015-12-08 2018-11-15 Aerodyn Consulting Singapore Pte Ltd Offshore-Windpark
US10309374B2 (en) * 2016-12-01 2019-06-04 Makani Technologies Llc Energy kite winching using buoyancy
JP2020521672A (ja) * 2017-05-27 2020-07-27 ローン ガル ホールディングス，リミテッド 付加製造物体製作船
ES2694449B2 (es) * 2017-06-20 2020-06-02 Exponential Renewables S L Estructura flotante para aerogenerador marino
WO2020168343A2 (en) * 2019-02-15 2020-08-20 Northeastern University Shallow draft, wide-base floating wind turbine without nacelle
DE102019118564B4 (de) * 2019-07-09 2021-03-11 Aerodyn Consulting Singapore Pte Ltd Windenergieanlage mit einem eine Mehrzahl von Auftriebskörpern aufweisenden schwimmenden Fundament
RU2722760C1 (ru) * 2019-11-11 2020-06-03 Александр Алексеевич Соловьев Парусная энергетическая установка, преобразующая энергию потоков двух сред
EP4115081B1 (en) * 2020-03-06 2023-11-01 Vestas Wind Systems A/S Method of installing rotor blades on an offshore wind turbine
US20220126957A1 (en) * 2020-10-23 2022-04-28 Entrion Wind, Inc. Minimizing movements of offshore wind turbines
GB2606147B (en) * 2021-04-26 2024-01-10 Acergy France SAS Mooring renewable energy systems

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2010058A1 (en) 1970-03-04 1971-12-09 Mager & Wedemeyer, 2800 Bremen Continuous filter press - with rolls staggered and overlapping in adj
DE19727330A1 (de) * 1997-06-27 1999-01-07 Innovations Und Bildungszentru Schwimmfähige Offshore-Windenergieanlage
DE19846796A1 (de) * 1998-10-10 2000-04-13 Dieter Kolbert Schwimmendes Windenergieanlagen-System
AU2001242321A1 (en) * 2000-03-28 2001-10-08 Per Lauritsen Floating offshore wind power installation
KR20030036643A (ko) 2000-07-27 2003-05-09 크리스토퍼 하네빅 풍력터빈을 해양에 설치하기 위한 부유구조물
RU2184268C1 (ru) * 2000-11-23 2002-06-27 Шпаков Григорий Тарасович Ветроэнергетическая установка морского базирования
JP2004251139A (ja) 2003-02-18 2004-09-09 Central Res Inst Of Electric Power Ind 浮揚式水上風力発電システム
NO20052704L (no) * 2005-06-06 2006-12-07 Norsk Hydro As Flytende vindturbininstallasjon.
UA86863C2 (uk) * 2007-07-31 2009-05-25 Інститут Транспортних Систем І Технологій Національної Академії Наук України "Трансмаг" Плавуча вітроустановка
DE102008003647B4 (de) * 2008-01-09 2011-12-15 Gicon Windpower Ip Gmbh Schwimmendes Gründungstragwerk mit Auftriebskomponenten, in aufgelöster Bauweise
KR101713618B1 (ko) * 2008-04-23 2017-03-08 프린시플 파워, 인코포레이티드 해안 풍력 터빈의 지지를 위한 워터-엔트랩먼트 플레이트 및 비대칭 무링 시스템을 가진 칼럼-안정화된 해안 플랫폼
CN101624959A (zh) * 2008-07-10 2010-01-13 陈文标 一种水舱式浮动平台及波能发电装置
ES2324276B8 (es) 2009-03-17 2013-11-08 Investigacion Y Desarrollo De Energias Renovables Marinas, S.L. Plataforma flotante para la extraccion de energia eolica
CN102342931B (zh) 2010-07-29 2014-04-23 江苏恒瑞医药股份有限公司 替莫唑胺的可注射的胃肠外用药物制剂及其制备方法
US20120103244A1 (en) 2010-10-28 2012-05-03 Jin Wang Truss Cable Semi-submersible Floater for Offshore Wind Turbines and Construction Methods
CN102162432A (zh) * 2011-03-14 2011-08-24 潘国平 海上浮动式风力洋流和波浪发电站
CN102155352B (zh) * 2011-03-25 2012-10-10 张啸 漂浮式水上风力发电设备
CN102182635B (zh) * 2011-05-06 2013-01-02 河海大学 近海可再生能源综合发电系统
ES2415767B2 (es) 2011-12-23 2014-06-04 Universitat Politècnica De Catalunya Estructura flotante de hormigón prefabricado para soporte de aerogenerador
ES2440894B1 (es) 2013-10-23 2014-11-07 Saitec, S.A. Procedimiento de fabricación de una plataforma eólica marina, plataforma resultante y sistema de aprovechamiento de energía eólica
CN103758147B (zh) * 2014-02-13 2015-12-09 天津大学前沿技术研究院有限公司 一种重力式海上风电机组基础及其拖航与下沉方法

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Publication number Publication date
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