BR112020026235A2

BR112020026235A2 - Método de instalação de turbina eólica

Info

Publication number: BR112020026235A2
Application number: BR112020026235-8A
Authority: BR
Inventors: Erik Fredericus Maria Van Hintum; Thijs Johannes Sebastianus Vervoort; Joris Van Drunen; Pieter Stammeijer; Rik Wessel Van Mierlo; Jacob-Jan Lagerwerf; Johan Pieter Schot
Original assignee: Heerema Marine Contractors Nederland Se
Priority date: 2018-06-19
Filing date: 2019-06-18
Publication date: 2021-04-06
Also published as: KR20210047857A; EP3810926B1; DK3810926T3; JP2021530405A; US20210246878A1; NL2021157B1; EP3810926A1; AU2019288915A1; JP7372321B2; PT3810926T

Abstract

método de instalação de turbina eólica. a presente invenção se refere a um método para a instalação de uma turbina eólica offshore em uma localização alvo no mar com uma embarcação de instalação, a embarcação compreendendo: - uma estrutura de suporte de nacele para suportar de maneira temporária uma nacele compreendendo um cubo tendo uma pluralidade de conectores terminais raiz em que as raízes terminais das pás devem ser conectadas, a estrutura de suporte de nacele compreendendo: - uma torre de suporte se estendendo para cima a partir de um deque da embarcação de instalação, - uma plataforma de suporte configurada para suportar de maneira temporária a nacele, - um ou mais dispositivos de içamento configurados para: - içar a nacele para a plataforma de suporte, - içar um conjunto de nacele incluindo as pás para um mastro de turbina eólica localizado adjacente à embarcação, em que o método compreende: a) içar a nacele para a plataforma de suporte, e prender a nacele à plataforma de suporte, b) orientar um conector extremidade da raiz do cubo da nacele em uma direção que faceia para um caminho de guia do sistema de movimentação de pá, c) conectar a extremidade da raiz da primeira pá com o correspondente primeiro conector extremidade da raiz do cubo, d) repetir as etapas b) e c) para subsequentes pás e conectores terminais raiz até todas as pás estarem conectadas com o cubo da nacele, desta forma provendo um rna, e) içar o rna a partir da estrutura de suporte de nacele e posicionar o rna para um mastro de turbina eólica localizado adjacente à embarcação.

Description

“MÉTODO DE INSTALAÇÃO DE TURBINA EÓLICA”. CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A invenção se refere a um método para a instalação de uma turbina eólica offshore com uma embarcação de instalação, em particular uma embarcação de instalação flutuante. A presente invenção também se refere a uma embarcação de instalação.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] No campo de instalação de turbina eólica offshore, vários métodos de instalação existem.

[0003] Muitos requisitos e considerações se aplicam aos métodos de instalação de turbinas eólicas offshore. Por exemplo, o tempo de instalação total é um fator importante no custo de instalação. Adicionalmente, condições climáticas podem impedir a instalação, e por esta razão o tempo de instalação deve ser curto.

[0004] Adicionalmente, questões de segurança são importantes. Métodos de instalação offshore em geral possuem um certo risco para a equipe, e este risco deve ser minimizado.

[0005] Adicionalmente, muitas etapas diferentes de instalação precisam ser realizadas. Como um todo, as instalações de turbina eólica no mar são bem complexas, e a redução da complexidade pode resultar em uma redução dos custos e um aumento na segurança. A complexidade também possui implicações para a disposição do deque de uma embarcação de instalação. Para qualquer embarcação, o espaço de deque disponível é limitado. Adicionalmente, tipicamente, a embarcação é posicionada adjacente à área alvo onde a turbina eólica deve ser instalada. Isto implica que uma parte do deque está próxima da área alvo e em que outras partes do deque estão mais afastadas da área alvo. Em geral é vantajoso realizar as operações de içamento a partir de uma parte do deque que está próxima da área alvo. Isto implica que também é vantajoso montar as partes nesta área de deque próxima da área alvo adjacente à embarcação. Ao mesmo tempo, em geral é indesejável alterar a disposição do deque durante a operação.

[0006] Se as partes da turbina eólica precisam ser movidas muitas vezes durante a instalação, e a disposição do deque da embarcação de instalação precisa ser alterado por esta razão, isto em si resulta em complexidade, que por sua vez pode resultar em custos aumentados e possivelmente segurança reduzida para a equipe. Portanto, existe uma necessidade geral por uma disposição do deque ordenado e simples que não precisa ser alterado e que resulta em um processo de instalação eficiente.

[0007] Adicionalmente, existe uma tendência geral de que turbinas eólicas possuam dimensões cada vez maiores. A potência total de uma única turbina eólica aumentou de 1 megawatt para 10 megawatts nos últimos anos, associadas com dimensões maiores. Um aumento adicional no tamanho para 12MW está em desenvolvimento, e aumentos adicionais devem ser esperados.

[0008] Este desenvolvimento também quer dizer que o comprimento das pás aumenta. Para as maiores turbinas eólicas (12MW) que atualmente estão instaladas ou sendo desenvolvidas, as pás podem ter um comprimento maior do que

100 m. A manipulação das pás se torna cada vez mais difícil com comprimentos crescentes.

[0009] Além disso, a profundidade da água em que as turbinas eólicas no mar são instaladas, aumentou durante os anos. Plataformas autoelevatóriasautoelevatórias possuem limitações quanto à profundidade da água e um aumento na profundidade da água requer maiores plataformas autoelevatórias de maneira a manter a estabilidade. O tempo de içamento de uma plataforma autoelevatória também vai aumentar com crescentes profundidades da água, resultando em maiores custos. Adicionalmente, a profundidade da água aumentada resulta em maiores fundações as quais são mais difíceis de instalar.

[00010] Adicionalmente, existe um importante aspecto logístico para métodos de instalação de turbina eólica no mar. A embarcação de instalação em si, em geral, é bem grande e cara na operação. Por esta razão, em geral, é necessário que a embarcação de instalação permaneça na localização alvo e esteja em operação de maneira contínua, com pouco ou nenhum tempo ocioso. Não obstante, como na maioria dos projetos múltiplas turbinas eólicas precisam ser instaladas, a embarcação de transporte precisa se mover de uma localização alvo para a próxima a cada vez. Portanto sempre haverá um certo tempo de transporte necessário entre subsequentes instalações. Plataformas autoelevatórias geralmente navegam por muitas jardas para carregar componentes, e isto leva tempo e resulta em maiores custos. Alternativamente, componentes podem ser carregados para a plataforma autoelevatória no mar, mas isto em geral necessita de um ciclo de abaixamento/içamento, o que leva tempo e também resulta em maiores custos.

[00011] Adicionalmente existe uma consideração geral de que partes da turbina eólica devem ser montadas na costa, e que partes devem ser montadas no mar. Muitas diferentes combinações são possíveis.

[00012] Todas estas considerações tornam bem difícil criar um método de instalação que seja simples, rápido, seguro e ao mesmo tempo de bom custo-benefício.

[00013] WO2013/095136A1 divulga um método de instalação em que uma plataforma autoelevatória é usada. A plataforma autoelevatória compreende um deque em que uma estrutura de instalação é arranjada. No método, um conjunto de cubo - nacele é posicionado na estrutura de instalação. Esta operação de içamento é realizada com um guindaste principal. O conjunto de cubo - nacele compreende a nacele e o cubo.

[00014] A seguir as pás são conectadas com o cubo. Esta operação é realizada com um guindaste secundário. As pás são conectadas com o cubo em uma orientação inclinada, em cerca de 30° com a horizontal.

[00015] Durante a conexão das pás com o cubo, vários segmentos de mastro 11 da turbina eólica são instalados na fundação, ver em particular figura 1g do WO2013/095136A1.

[00016] Quando o mastro foi completado e as pás foram conectadas com o conjunto de cubo - nacele, o guindaste iça o conjunto de cubo - nacele completado incluindo as pás no mastro.

[00017] Apesar de este método parecer funcionar, foi reconhecido na presente invenção que este método possui um número de desvantagens.

[00018] Primeiramente, a manipulação das pás é bastante complicada e não tem controle e precisão. Este pode não ser um problema no caso de pás relativamente pequenas, mas turbinas eólicas se tornam cada vez maiores e o grau de controle durante a manipulação das pás não é suficiente para pás modernas que podem ter um comprimento de mais do que 90 m. Em particular a ponta externa da pá pode balançar para trás e para frente, por exemplo, devido às forças do vento que atuam nas pás. Apesar de este problema poder ser resolvido com linhas de reboque separadas, a fixação das linhas de reboque leva tempo e o controle das linhas de reboque pode ser complexo.

[00019] Adicionalmente, as raízes terminais das pás em geral possuem um grande número de extremidades rosqueadas que precisam ser inseridas para correspondentes orifícios no cubo. Isto requer o posicionamento preciso das extremidades rosqueadas. Quando a pá é portada por um guindaste e controlada com linhas de reboque, tal posicionamento preciso pode ser difícil, e colisões podem ocorrer, resultando em danos para as extremidades rosqueadas, os orifícios, ou de maneira mais geral danos para o cubo, nacele ou pá. Estes problemas podem ser aceitáveis em uma plataforma autoelevatória, já que uma plataforma autoelevatória é substancialmente imóvel durante o procedimento de instalação. No entanto, em uma embarcação flutuante estes problemas se tornam mais importantes e representam sérios problemas.

[00020] Adicionalmente, este método de instalação requer que a fundação da turbina eólica seja instalada no leito marinho em uma operação separada. Para esta parte da instalação, outra embarcação é necessária já que em geral não é eficiente para instalar tal fundação com uma plataforma autoelevatória. Já que a instalação da fundação se encontra no caminho crítico, o tempo de instalação total se torna bem longo.

[00021] Adicionalmente, plataformas autoelevatórias possuem uma desvantagem inerente de que as pernas das plataformas autoelevatórias precisam ser posicionadas no leito marinho cada vez que a plataforma autoelevatória chega em uma localização alvo. Isto leva tempo e resulta em custos relativamente altos.

[00022] Além disso, as pernas dasplataformas auto elevatórias não são adequadas para toda condição de solo, com as pernas e sapatas das pernas tendo a chance de ficar presas no solo ou perfurar durante a operação ou o processo de elevação / abaixamento. Ainda em áreas com atividades sísmicas, o uso de um macaco hidráulico é um risco.

[00023] Além disso, o arranjo de cabo e a localização do macaco hidráulico precisam ser tal que não exista conflito com as pernas e os cabos.

[00024] EP2275340A1 (também publicada como US2010/0293781A1) divulga um número de diferentes métodos de instalação para a instalação de uma turbina eólica no mar com uma plataforma autoelevatória. No método que é divulgado com relação às Figuras 1 a 3E, um mastro em cantiléver é posicionado no deque 13 da plataforma autoelevatória. O mastro em cantiléver é móvel com relação ao deque 13. Uma plataforma intermediária é montada para o mastro em cantiléver. A plataforma intermediária pode suportar um conjunto de cubo - nacele.

[00025] Durante a instalação, as pás são conectadas com o conjunto de cubo - nacele, ver em particular figuras 3C e 3D. Ao mesmo tempo, segmentos de mastro 15, 16 estão posicionados na fundação 17. Quando as pás são conectadas com o conjunto de cubo - nacele, o mastro em cantiléver é movido para o mastro completado da turbina eólica, ver a figura 3E. O conjunto completo de rotor - nacele (RNA) então é posicionado no topo da massa da turbina eólica.

[00026] Apesar de parecer que este método funciona, foi reconhecido na presente invenção que o mastro em cantiléver em si é bastante complexo. Adicionalmente, o mastro em cantiléver pode trabalhar em combinação com uma plataforma autoelevatória, mas provavelmente não funcionaria em combinação com uma embarcação de instalação flutuante, já que os movimentos relativos entre a embarcação de instalação flutuante e a fundação da turbina eólica podem tornar impossível na maioria das condições climáticas instalar o conjunto completo de rotor - nacele (RNA) no mastro da turbina eólica.

[00027] Adicionalmente, o método de EP2275340A1 possui vantagens similares como o método de acordo com WO2013/095136A1. Uma embarcação de instalação separada para a instalação da fundação é necessária, cuja é cara.

Adicionalmente, a manipulação das pás é bastante complicada e não possui controle suficiente, em particular para pás muito grandes. Em particular é difícil inserir as múltiplas extremidades rosqueadas da extremidade da raiz da pá nos correspondentes orifícios do conector extremidade da raiz no cubo.

[00028] EP2275340A1 divulga um método adicional de instalação, ver em particular as figuras 4A-4D que mostram a instalação do mastro e nacele (sem o rotor) e em que a instalação de um conjunto rotor - pá para a nacele é realizada posteriormente. Apesar de parecer que método funciona, ele requer que o RNA seja coletado a partir de uma barcaça em uma orientação horizontal e subsequentemente rotado até uma orientação vertical. Em particular para grandes RNA’s esta é uma operação de içamento bastante complexa com riscos de falha associados. Como a fundação está localizada entre a plataforma autoelevatória e a barcaça, também requer que a torre em cantiléver seja posicionada fora de bordo da plataforma autoelevatória em uma distância considerável, em particular sobre e além da fundação. Isto não é muito prático.

[00029] EP2275340A1 divulga outro método de instalação, ver as figuras 5A-5D, que envolve a conexão das pás com um conjunto de cubo - nacele que foi posicionado anteriormente em um conjunto completo de fundação - mastro - nacele. Foi reconhecido que este método também é bastante custoso e pode ser usado apenas com uma plataforma autoelevatória. Com uma embarcação de instalação flutuante os movimentos relativos entre a embarcação de instalação flutuante e o conjunto de fundação - mastro - nacele podem tornar este um procedimento arriscado, que não possui a precisão necessária para inserir as extremidades rosqueadas da extremidade da raiz para os orifícios associados do conector extremidade da raiz no cubo.

[00030] EP2275340A1 divulga outro método de instalação, ver as figuras 6A-6D, em que turbinas eólicas completas incluindo o conjunto completo de rotor - nacele (RNA) e o mastro são erguidos a partir de uma barcaça para uma fundação em uma operação de içamento único com o mastro em cantiléver. Este método requer que o mastro em cantiléver deslize sobre uma distância considerável fora de bordo da plataforma autoelevatória. O mastro em cantiléver deve deslizar sobre e além da fundação para coletar o conjunto RNA - mastro a partir da barcaça. A barcaça deve ficar livre da fundação de maneira a evitar colisões, o que confere ainda mais distância em que o mastro em cantiléver deve deslizar. Adicionalmente, esta operação de içamento requer uma posição intermediária vide a figura 6C, em que o conjunto RNA - mastro é posicionado na plataforma autoelevatória. Contudo, esta operação de içamento é bastante complexa. Para grandes conjuntos de RNA - mastro, tanto requer uma grande plataforma autoelevatória como também a estabilidade da plataforma autoelevatória pode ser comprometida.

[00031] EP2275340A1 divulga outro método de instalação, ver as figuras 7A-7E. Neste método, um conjunto de cubo - nacele é posicionado em uma estrutura de suporte no deque da plataforma autoelevatória. As pás são montadas subsequentemente para o conjunto de cubo - nacele, ver em particular figura 7B. Ao mesmo tempo ou antes desta operação, segmentos de mastro são instalados na fundação com um guindaste e um braço de guia 720, ver a figura 7A. Um assim chamada talha de torre 730 então é montado para o mastro da turbina eólica. O conjunto completo de rotor - nacele (RNA) então é posicionado em uma plataforma de suporte 734 da talha de torre. Ver o parágrafo 53 de EP2275340A1. A plataforma de suporte 734 é móvel e subsequentemente move o conjunto de rotor - nacele (RNA) no mastro instalado, ver as figuras 7C, 7D e 7E. Foi reconhecido na presente invenção que a operação de transferência do RNA para o mastro com a ajuda da talha de torre é bastante complexa. Ela requer um mastro especialmente adaptado. Adicionalmente, se a embarcação de instalação é uma embarcação flutuante, movimentos relativos da turbina eólica vão ocorrer e estes movimentos podem impedir tal operação de transferência ou um risco de colisão entre o RNA e o mastro pode ocorrer, já que o RNA está no nível do mastro e pode atingir o mastro quando oscila para trás e para frente.

[00032] EP2354537A1 divulga um método de instalação para a montagem de uma turbina eólica no mar em que o conjunto de cubo - nacele é orientado de maneira vertical, com o eixo de rotação principal sendo orientado de maneira vertical as pás são montadas para o conjunto de cubo - nacele em uma orientação horizontal. Quando o RNA completado é posicionado no mastro, é girado em torno de um eixo de rotação horizontal, ver em particular a figura 9. Esta etapa envolve uma operação de içamento complexa.

[00033] KR101435376B1 divulga um método de instalação de pás de conexão para um conjunto instalado anteriormente de um mastro e uma nacele no mar. Uma plataforma autoelevatória é usada para o método de instalação. Um bloco de içamento é conectado com o mastro e pode ser içado para cima para a nacele. Um braço é conectado em uma extremidade com o bloco de içamento e é configurado para deslizar sobre uma construção de suporte posicionada no deque da plataforma autoelevatória. Uma pá pode ser suportada pelo braço. Durante a instalação da pá, o bloco de içamento é içado para cima e move uma extremidade do braço para cima. Ao mesmo tempo, a extremidade oposta do braço se move para a turbina eólica. A pá é pivotada a partir de uma orientação substancialmente horizontal para uma orientação quase vertical. Quando o bloco de içamento alcançou a nacele, a raiz e da pá é conectada com o cubo.

[00034] Foi reconhecido na presente invenção que este método possui várias desvantagens. Uma primeira desvantagem é que equipamento adicional é necessário no mastro da turbina eólica para içar a pá. Este equipamento adicional deve ser instalado e removido, o que aumenta o tempo crítico caro.

[00035] Adicionalmente, este método pode ser realizado apenas com a plataforma autoelevatória já que movimentos relativos entre uma embarcação de instalação flutuante e a turbina eólica vão evitar que este método seja realizado a partir de uma embarcação de instalação flutuante. Uma plataforma autoelevatória possui desvantagens inerentes em termos de velocidade, já que as pernas precisam ser posicionadas no leito marinho antes de qualquer operação de isolamento poder ser iniciada.

[00036] US2011/9956168A1 divulga um sistema e método para a instalação de uma turbina eólica no mar. US2011/9956168A1 divulga três modalidades separadas de um método de instalação de uma turbina eólica.

[00037] A primeira modalidade é divulgada e explicada nas figuras 1 a 19. Uma nacele 22 é posicionada em uma plataforma 26. A nacele 22 já possui duas pás 32 duas das três pás montadas para o cubo antes de ser posicionadas na plataforma 26. A terceira pá 32 é montada temporariamente para uma seção 30 do mastro da turbina eólica. Ver por exemplo, a figura 2. Estas seções do mastro estão posicionadas de maneira horizontal no deque da embarcação de instalação. A embarcação de instalação é de um tipo de elevação e compreende uma base 10. Ela não é uma embarcação de instalação flutuante no sentido em que ela flutua durante a instalação das turbinas eólicas.

[00038] A embarcação de instalação é posicionada próxima de uma parte inferior 31 de uma turbina eólica que foi instalada anteriormente. A seção do mastro então é erguida e girada para uma orientação vertical, ver a figura 10A. Subsequentemente, esta seção incluindo a terceira pá é posicionada na parte inferior 31, ver a figura 11. A seguir a nacele com as duas pás é posicionada no topo do mastro

30, ver a figura 13. Subsequentemente, a terceira pá 32 é montada para o cubo.

[00039] Em US2011/9956168A1, as duas primeiras pás já são montadas para a nacele antes de ela ser posicionada na plataforma 26. A terceira pá é montada após a nacele ter sido posicionada em um mastro de turbina eólica. Neste momento a nacele ainda é suportada pela plataforma 26. Portanto, discutivelmente uma pá é montada no cubo quando a nacele é posicionada na plataforma, mas isto é feito após o RNA ter sido posicionado em um mastro de turbina eólica, não antes. Nenhuma pá é montada para a nacele na plataforma de suporte antes da operação de içamento. A primeira modalidade é um procedimento bastante complexo e ela requer que uma pá seja pré-conectada com a seção 30 do mastro.

[00040] A segunda modalidade é divulgada e explicada nas figuras 20 a 24 de US2011/9956168A1. Nesta modalidade, a turbina eólica é montada na parte inferior 31, ver em particular a figura 20. Portanto não existe etapa de içar um RNA completo para o mastro. A segunda modalidade, portanto, é bastante complicada e difícil se não impossível de realizar a partir de uma embarcação de instalação flutuante. Ela é claramente realizada a partir de uma plataforma autoelevatória.

[00041] A terceira modalidade é divulgada nas figuras 25 e adiante. Este é um método bastante complexo, já que envolve duas plataformas autoelevatórias separadas. Por esta razão em si já é caro e propenso ao erro. A nacele 22 já possui duas das três pás montadas a ela no início do método de instalação. A terceira pá é montada para o mastro, similar com a primeira modalidade. Ver a figura 27. Parece que a nacele e o mastro são transferidos primeiramente a partir da plataforma autoelevatória pequena para a plataforma autoelevatória grande. Ver as figuras 34 a 36. A partir deste momento, o método de instalação parece ser o mesmo que a primeira modalidade. A terceira modalidade não é descrita como um método de instalação, mas como um sistema de transporte 200, ver o parágrafo 97.

[00042] US2014/0317927A1 se refere a um método de montagem e transporte de uma turbina eólica offshore. Em US2014/0317927A1 as naceles são providas com pás parciais 4 no deque da embarcação de instalação. A segunda parte 15 das pás é instalada a bordo, ver a figura 4. Durante esta instalação, a nacele 3 não é elevada acima do nível do deque e por esta razão, este método de instalação pode ser usado apenas para turbinas eólicas tendo duas pás, não três. Esta é uma desvantagem do método de US2014/0317927A1.

[00043] Outra desvantagem de US2014/0317927A1 é que ela requer um diferente método de produção para as pás. O método costumeiro é para produzir as pás em uma peça, mas o método de US2014/0317927A1 requer que as pás sejam produzidas em duas peças separadas. Isto não é eficiente, e resulta em um ponto de falha extra.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

[00044] É um objetivo da invenção para prover um método de instalação e uma embarcação de instalação para as instalações de turbina eólica no mar que é rápido, seguro, estruturado, confiável e de bom custo-benefício.

[00045] É um objetivo adicional da invenção para prover um método de instalação e uma embarcação de instalação com a qual uma turbina eólica completa possa ser instalada no mar, particular incluindo a fundação da turbina eólica.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[00046] De maneira a alcançar pelo menos um objetivo, a presente invenção provê um método para a instalação de uma turbina eólica offshore em uma localização alvo no mar com uma embarcação de instalação, em que a embarcação de instalação flutua durante a instalação da turbina eólica, a embarcação de instalação compreendendo: - uma estrutura de suporte de nacele para suportar de maneira temporária uma nacele compreendendo um cubo tendo uma pluralidade de conectores terminais raiz em que as raízes terminais das pás devem ser conectadas, a estrutura de suporte de nacele compreendendo: - uma torre de suporte se estendendo para cima a partir de um deque da embarcação de instalação, em que uma base da torre de suporte permanece em uma posição fixa com relação ao deque durante a instalação da turbina eólica, - uma plataforma de suporte conectada com a torre de suporte, a plataforma de suporte sendo configurada para suportar de maneira temporária a nacele durante a conexão de uma ou mais pás com a mesma, - um ou mais dispositivos de içamento configurados para:

- içar a nacele para a plataforma de suporte, - içar um conjunto de nacele incluindo as pás para um mastro de turbina eólica localizado adjacente à embarcação, em que o dispositivo de içamento para içar o conjunto completo de nacele é um guindaste que é separado a partir da torre de suporte, em que o método compreende: a) içar a nacele para a plataforma de suporte, e prender a nacele à plataforma de suporte, b) orientar um conector extremidade da raiz do cubo da nacele em uma direção que faceia para um caminho de guia do sistema de movimentação de pá, c) conectar a extremidade da raiz da primeira pá com o correspondente primeiro conector extremidade da raiz do cubo, d) repetir as etapas b) e c) para subsequentes pás e conectores terminais raiz até todas as pás estarem conectadas com o cubo da nacele, desta forma provendo um RNA, e) suspender o RNA a partir do guindaste, içar o RNA a partir da plataforma de suporte da estrutura de suporte de nacele com o guindaste, subsequentemente mover o RNA com o guindaste para longe a partir da plataforma de suporte e posicionar o RNA para um mastro de turbina eólica localizado adjacente à embarcação.

[00047] A presente invenção vantajosamente permite um procedimento de instalação seguro e estruturado a partir de uma embarcação flutuante em particular para grandes turbinas eólicas. O procedimento também é relativamente rápido, seguro e de bom custo-benefício. Até agora, tal procedimento não estava disponível. Dado o tamanho cada vez maior de turbinas eólicas no mar e as crescentes profundidades em que as turbinas eólicas no mar são instaladas, o presente procedimento de instalação é uma contribuição valiosa para este campo da tecnologia.

[00048] O dispositivo de içamento para içar o conjunto completo de nacele é um guindaste que é separado a partir da torre de suporte. Isto torna a operação de transferência mais simples e mais confiável. Uma base do guindaste é provida em uma localização diferente em um deque da embarcação de instalação do que a base da torre de suporte.

[00049] As pás podem ser instaladas em uma peça, em outras palavras não precisam ser instaladas em duas metades como em US2014/0317927A1.

[00050] Em uma modalidade, durante a instalação das pás no cubo os um ou mais dispositivos de içamento podem instalar simultaneamente a fundação abaixando a fundação no leito marinho e/ou iça um mastro de turbina eólica ou partes do mesmo para a fundação. As operações simultâneas de instalação da fundação e/ou mastro (ou segmentos) e instalação das pás para o cubo da nacele permitem uma redução no tempo de instalação global.

[00051] Isto em particular pode ser realizado com uma embarcação de instalação compreendendo pelo menos um primeiro dispositivo de içamento e um segundo dispositivo de içamento, em que o primeiro dispositivo de içamento é um primeiro guindaste e o segundo dispositivo de içamento é um segundo guindaste, em que o primeiro guindaste é usado para instalar a fundação abaixando a fundação no leito marinho, seguido pela instalação do mastro, enquanto o segundo guindaste simultaneamente realiza operações de içamento para a montagem do RNA (Rotor Conjunto de nacele).

[00052] Em uma modalidade, a embarcação de instalação compreende um sistema de movimentação de pá configurado para a movimentação de uma pá a partir de uma localização de coleta para uma posição de instalação em que a extremidade da raiz é posicionado no conector extremidade da raiz, o sistema de movimentação de pá compreendendo pelo menos um suporte de pá móvel configurado para suportar a pá e um sistema motriz para mover o suporte de pá móvel, o método compreendendo entre as etapas b) e c): - suportar a extremidade da raiz de uma pá com o suporte de pá móvel, - mover a extremidade da raiz da primeira pá ao longo do caminho de guia para o conector extremidade da raiz no cubo através da movimentação do suporte de pá móvel com o sistema motriz, alinhar a extremidade da raiz com o conector extremidade da raiz e engatar a extremidade da raiz da pá com o conector extremidade da raiz no cubo.

[00053] Com a presente invenção, o movimento relativo entre a pá, especialmente a extremidade da raiz da pá, e o cubo é retirado, o que torna a instalação da pá factível em uma maior janela climática, isto é em condições climáticas mais bruscas (mar turbulento e ventos para uma embarcação flutuante e ventos para uma plataforma autoelevatória).

[00054] A invenção aumenta a capacidade de trabalho e reduz o movimento e a dificuldade da instalação da pá. A velocidade é aumentada pelo fato de que durante a montagem de um RNA, a torre é instalada e a jaqueta/peça de transição/mastro é preparada em paralelo.

[00055] É estimado que com a presente invenção, o tempo de instalação total da turbina eólica, incluindo a fundação, mastro e RNA será menor do que do que 20 horas, possivelmente menos do que 17 horas. Este é um aprimoramento significativo sobre os métodos disponíveis.

[00056] A estrutura de suporte de nacele provê uma plataforma estável para a instalação das pás no cubo. Tal estrutura de suporte de nacele em si é conhecida a partir da técnica anterior.

[00057] Em uma modalidade, uma vantagem adicional é que o presente método pode ser usado com uma única embarcação. Adicionalmente, a presente invenção é bem adequada para embarcações de instalação flutuantes. Uma embarcação de instalação flutuante possui uma vantagem significativa sobre uma plataforma autoelevatória, já que não precisa ser erguida e abaixada, o que economiza tempo. Além do processo de içamento, uma embarcação flutuante pode catar vento para encontrar para encontrar o local de instalação ideal para diminuir movimentos e criar boa capacidade de trabalho. A embarcação flutuante pode trabalhar em profundidades de água rasas e profundas sem quaisquer restrições. Existe apenas uma limitação de tração física por meio de profundidade de água mínima, onde um macaco hidráulico está restrito por uma profundidade de água mínima e máxima.

[00058] A embarcação de instalação pode ser uma embarcação de instalação flutuante, em particular uma embarcação semissubmersível. Em outra modalidade da invenção, a embarcação de instalação pode ser uma plataforma autoelevatória.

[00059] Um período de tempo típico necessário para o método de instalação de acordo com a presente invenção quando a embarcação de instalação possui dois guindastes e quando a fundação é uma jaqueta tendo baldes de sucção pode ser de 10,5 horas. Este é um tempo muito curto em comparação com métodos conhecidos que podem levar várias horas mais.

[00060] No caso de a fundação ser uma monopilha, a junta deslizante é integrada a / substitui a peça de transição. A instalação é tal que primeiramente a monopilha é acionada para o leito marinho, seguida pela instalação da peça de transição / junta deslizante e subsequentemente a instalação do mastro, e conjunto de nacele. O tempo de instalação total pode ser de aproximadamente 17 horas. Um método convencional pode tomar várias horas mais.

[00061] No caso de a fundação já ter sido pré- instalada e apenas o mastro e RNA precisar ser instalado, o tempo necessário para o método de instalação pode ser de aproximadamente nove horas. Um método convencional pode tomar várias horas mais.

[00062] Em uma modalidade, em que o sistema de movimentação de pá pode compreender: - um trilho de carregamento que é conectado, em particular fixado, com a estrutura de suporte de nacele, o trilho de carregamento tendo uma primeira extremidade localizada na plataforma de suporte e uma segunda extremidade oposta localizada mais afastada a partir da plataforma de suporte do que a primeira extremidade, o trilho de carregamento definindo um caminho de carregamento, e - uma talha que rola ou desliza ao longo do trilho de carregamento entre uma posição de instalação na plataforma de suporte e uma posição remota que está mais afastada a partir da plataforma de suporte do que a posição de instalação, em que pelo menos um suporte de pá está conectado de maneira direta ou indireta com a talha e é movido pela talha, em que o método compreende: engatar pelo menos uma parte da pá, em particular a extremidade da raiz, com o suporte da pá quando a talha está na posição remota e suportar a dita parte da pá com o suporte da pá, mover a talha a partir da posição remota para a posição de instalação na plataforma de suporte ao longo do trilho de carregamento, movendo desta forma a extremidade da raiz da pá para o conector extremidade da raiz do cubo.

[00063] O trilho de carregamento provê um caminho muito rápido e confiável da pá para o conector extremidade da raiz do cubo. Em uma modalidade, isto torna obsoleta uma operação de içamento por guindaste para a pá que é muito arriscada para grandes pás. O trilho de carregamento resulta em uma redução significativa do tempo ocioso por clima, em que clima bruto pode causar o movimento relativo da pá e métodos de montagem de nacele - ponto médio de acordo com a técnica anterior.

[00064] Em uma modalidade, o trilho de carregamento pode se estender sobre uma distância vertical ao longo da torre de suporte, e em que a posição remota é uma posição inferior e a posição de instalação é uma posição superior da talha, em que a talha move a extremidade da raiz para cima ao longo da torre de suporte para o cubo da nacele. Este movimento foi descoberto de ser confiável, rápido e seguro para a instalação das pás.

[00065] Em uma modalidade, durante o movimento para cima a pá pode ser pivotada entre uma orientação de coleta em que a pá se estende em um ângulo de coleta com a vertical e uma orientação de instalação em que a pá se estende em um ângulo de instalação com a vertical, em que o ângulo de instalação é menor do que o ângulo de coleta. Isto também pode ser chamado de finalização da pá. A operação de finalização resulta em um procedimento mais rápido, mais confiável e mais seguro.

[00066] Em uma modalidade, o sistema de movimentação de pá pode compreender um braço carregador em que a um suporte de pá ou uma pluralidade de suportes de pá são conectados para prender a pá em múltiplas posições espaçadas ao longo de um comprimento da pá, o braço carregador tendo um comprimento que é de pelo menos metade do comprimento da pá, em que o braço carregador é: a) articuladamente conectado com a talha através de uma articulação de talha, ou b) articuladamente conectado com o deque ou com a torre de suporte através de pelo menos uma articulação, em que a articulação está localizada em uma base da torre ou em uma distância a partir da base da torre, em que o braço carregador é pivotante em torno da articulação e móvel entre a orientação de coleta em que o braço carregador se estende em um ângulo de coleta com a vertical para coletar a pá e uma orientação de instalação em que o braço carregador se estende em um ângulo de instalação com a vertical, em que o ângulo de instalação é menor do que o ângulo de coleta, o método compreendendo: conectar a pá com o braço carregador através dos suportes da pá quando a pá está na orientação de coleta, e pivotar a pá para a orientação de instalação com o braço carregador.

[00067] O braço carregador permite uma operação de coleta eficaz e um posicionamento rápido e seguro da pá com relação ao cubo.

[00068] Em uma modalidade, o braço carregador é articuladamente conectado com a talha através da articulação de talha, o método compreendendo: prender a pá com o braço carregador através dos suportes da pá, em que a extremidade da raiz da pá é direcionada para a talha e a extremidade livre é direcionada para longe da talha, mover a talha para cima ao longo da torre de suporte, movendo desta forma a extremidade da raiz da pá para cima ao longo da torre de suporte para o cubo da nacele e pivotar a pá para a orientação de instalação.

[00069] Esta modalidade aumenta ainda mais a velocidade global, a confiabilidade e a segurança.

[00070] Em uma modalidade alternativa, o braço carregador pode ser articuladamente conectado com o deque ou com a torre de suporte através de pelo menos uma articulação, em que: a) a articulação está localizada em uma base da torre em que a extremidade oposta do braço carregador segue o caminho de uma parte de um círculo, em que a pá é segurada pelo braço carregador com a extremidade da raiz da pá direcionado para longe da articulação e a extremidade livre da pá direcionada para a articulação, em que a pá permanece substancialmente alinhada com a torre de suporte durante o movimento para cima, b) em que a articulação está localizada em uma base da torre em que a extremidade oposta do braço carregador segue o caminho de uma parte de um círculo, em que um suporte da pá é conectado de maneira articulada com a extremidade oposta, em que a pá é pivotada com relação ao braço carregador durante o movimento para cima para o cubo na plataforma de suporte, ou c) em que a articulação está localizada em uma distância a partir da base da torre, em que a pá é segurada pelo braço carregador com a extremidade livre da pá direcionada para a articulação, em que a pá permanece substancialmente alinhada com a torre de suporte durante o movimento para cima, o método compreendendo: pivotar o braço carregador para cima, movendo desta forma a extremidade da raiz da pá para a nacele.

[00071] Esta é uma versão alternativa da operação de finalização, que é mais simples em vista do fato de que não precisa de um talha e o braço carregador faz um movimento de pivotamento mais simples.

[00072] Em uma modalidade, o sistema de movimentação de pá é configurado para içar a extremidade da raiz de cada pá até o nível da plataforma de suporte enquanto uma extremidade livre da pá permanece no nível do deque ou pelo menos não é elevada até o mesmo nível antes de conectar a extremidade da raiz com o cubo, em que durante o içamento da extremidade da raiz a pá é pivotada e a extremidade livre é movida para a torre de suporte. A extremidade livre pode ser suportada no nível do deque pelo braço carregador, pode se mover para cima por uma menor distância ou pode até se mover par abaixo durante a finalização, no caso de o braço carregador ser mais curto do que a pá e a extremidade livre da pá estar em protrusão além da extremidade do braço carregador que é direcionado para longe a partir da torre de suporte.

[00073] Em uma modalidade, a pá é coletada com o pelo menos um suporte de pá enquanto a pá é substancialmente horizontal. Isto permite que a pá seja coletada a partir do deque, que é eficiente.

[00074] Em uma modalidade, em que a pá é pivotada para uma orientação de instalação que é substancialmente alinhada com a torre de suporte, em particular vertical. O alinhamento com a torre de suporte cria um controle eficiente da posição e da orientação da pá e facilita o posicionamento fino necessário da extremidade da raiz da pá com relação ao conector extremidade da raiz do cubo.

[00075] Em uma modalidade, a torre de suporte está orientada substancialmente vertical, ou pelo menos em um ângulo de menor do que +/- 5 graus com a vertical. Deste modo, a força da gravidade sobre a pá é alinhada com a direção em que a extremidade da raiz é movida para o conector extremidade da raiz do cubo.

[00076] Em uma modalidade, em que o sistema de movimentação de pá compreende atuadores para o alinhamento da extremidade da raiz com relação ao conector extremidade da raiz em uma direção Y e Z que são ortogonais com uma direção longitudinal da pá, a direção longitudinal sendo a direção X, em que os atuadores movem pelo menos um suporte de pá na direção Y e Z com relação aa talha ou braço carregador em que o suporte da pá é conectado, em que os atuadores em particular alinham as múltiplas extremidades rosqueadas da extremidade da raiz com múltiplos orifícios associados no conector extremidade da raiz. Os atuadores permitem o alinhamento preciso da extremidade da raiz com o conector extremidade da raiz.

[00077] Em uma modalidade alternativa, a pá é pivotada para uma orientação de instalação que é em um ângulo de 50 a 70 graus com a vertical. Esta modalidade provê uma vantagem em que a pá não precisa ser orientada completamente em paralelo com a torre de suporte. Isto economiza tempo. A pá pode ser particularmente orientada em um ângulo de 60 graus com a vertical.

[00078] Em uma modalidade, o eixo de rotação principal do cubo é orientado substancialmente horizontal

[00079] Em uma modalidade, o eixo de rotação principal do cubo é orientado substancialmente paralelo com ou substancialmente ortogonal com uma direção longitudinal da embarcação. Foi descoberto que isto permite uma construção simples da torre de suporte e plataforma de suporte e aprimora vários aspectos logísticos do método de instalação.

[00080] É notado que as pás não são inseridas no ângulo de exatamente 90 graus com o eixo de cubo. Isto é devido ao requisito de liberação entre as pás e o mastro da turbina eólica quando submetido às altas cargas eólicas. Portanto: o eixo do cubo é horizontal +/- x graus (para o ajuste até o ângulo de cubo - pá). A direção pode ser qualquer direção, mas provavelmente será tanto longitudinal ou perpendicular +/- x graus (para o ajuste até o ângulo de cubo - pá).

[00081] Em uma modalidade, a torre de suporte e a localização de coleta das pás estão posicionadas em uma lateral da embarcação de instalação, e a localização de coleta se estende em paralelo com uma direção longitudinal da embarcação de instalação. Foi descoberto que isto aprimora o desenho do deque global. Uma porção central do deque pode ser usada para o armazenamento e a manipulação da nacele, cubo (se não for pré-montado à nacele) e pás, o que aprimora a segurança.

[00082] Em uma modalidade, a torre de suporte possui uma altura que é de pelo menos 70 porcento, em particular pelo menos 90 porcento, mais em particular pelo menos 100 porcento de um comprimento da pá. Isto permite que a pá seja alinhada com a torre de suporte. A altura máxima da torre de suporte é determinada pela altura de içamento de guindaste máxima. A altura mínima da torre de suporte é determinada pelo comprimento da pá com relação ao nível do mar onde as pás em um ângulo (quase) não tocam a água. O ângulo da pá pode ser entre 50 e 90 graus com a horizontal, e a altura mínima da torre com relação ao nível do mar (em desenho nominal) é aproximadamente: Comprimento da Pá x cos (ângulo da pá).

[00083] Em uma modalidade, o sistema de movimentação de pá compreende um sistema de içamento compreendendo um bloco de viagem, em que pelo menos um suporte de pá é montado diretamente ou indiretamente para o bloco de viagem para levantar a extremidade da raiz da pá até a plataforma de suporte enquanto pivota a pá para cima, em que em particular o bloco de viagem e a talha são integrados. O sistema de içamento foi descoberto de ser um método simples e confiável de movimentação da extremidade da raiz da pá para o conector extremidade da raiz no cubo.

[00084] Em uma modalidade alternativa, o trilho de carregamento se estende sobre uma distância horizontal para longe a partir da plataforma de suporte e a talha rola ou desliza ao longo do trilho de carregamento para a dita plataforma de suporte sobre a dita distância horizontal a partir da posição remota até a posição de instalação, em que um suporte da pá é provido na talha. Nesta modalidade, a pá e em particular a extremidade da raiz do mesmo é movido para o conector extremidade da raiz sobre uma distância horizontal. Foi descoberto que isto também permite um procedimento de conexão e posicionamento rápido, confiável e seguro.

[00085] Nesta modalidade, os um ou mais dispositivos de içamento pode compreender um guindaste, em que a pá pode ser erguida a partir do deque com o guindaste e em que a extremidade da raiz da pá é posicionado na talha, e em que a pá é suportada tanto pela talha quanto pelo guindaste durante o movimento da talha para a nacele. Este é um procedimento simples e seguro de posicionamento da pá e conexão da pá com o conector extremidade da raiz.

[00086] Nesta modalidade, o trilho de carregamento pode se estender de maneira horizontal. Isto permite um posicionamento horizontal da extremidade da raiz com relação ao conector extremidade da raiz.

[00087] O trilho de carregamento também pode ser inclinado com a horizontal. Em uma modalidade, o trilho de carregamento pode se estender em um ângulo de 0 a 70 graus, preferivelmente 50 a 70 graus com a vertical e em que a pá é conectada com o conector extremidade da raiz em um ângulo de 0 a 70 graus, preferivelmente 50 a 70 graus com a vertical. A extremidade da raiz é movida para cima ao longo do trilho. O conector extremidade da raiz é alinhado com o trilho, permitindo que a extremidade da raiz da pá seja inserida para o conector extremidade da raiz em um movimento simples.

[00088] Em uma modalidade, a fundação e um mastro de turbina eólica ou segmentos de mastro são instalados a partir de um primeiro lado da embarcação de instalação pelo primeiro guindaste, e o RNA é montado em um segundo lado diferente da embarcação, e em que durante a instalação da fundação e a conexão das pás com o cubo a embarcação de instalação é posicionado com o primeiro lado na localização alvo, e em que após a instalação da fundação e um mastro de turbina eólica, a embarcação é reposicionada com o segundo lado na localização alvo de maneira a transferir o RNA (36) a partir da embarcação para um mastro de turbina eólica

[00089] Isto permite que o espaço de deque seja dividido em duas áreas de deque dedicadas. Uma primeira área de deque é dedicada para a instalação da fundação e o mastro, e uma segunda área de deque diferente é dedicada para a montagem do RNA.

[00090] Isto também permite que times separados trabalhem: 1) a instalação da fundação e o mastro na primeira área de deque, e 2) a montagem e a instalação do RNA na segunda área de deque.

[00091] Durante a instalação da fundação e a conexão das pás com o cubo a embarcação de instalação pode ser posicionada com o lado estibordo na localização alvo. Após a instalação da fundação e um mastro de turbina eólica, a embarcação pode ser reposicionada com a lateral em que o RNA é montado na localização alvo de maneira a transferir a nacele com as pás a partir da embarcação para um mastro de turbina eólica. Isto permite operações paralelas durante o processo de instalação.

[00092] Alternativamente, a embarcação de instalação é posicionada com relação à área alvo em uma posição da embarcação em que: 1) a área alvo fica dentro do alcance do guindaste que iça a fundação e mastros para a área alvo e 2) a área alvo fica dentro do alcance do guindaste que iça o RNA para o mastro.

[00093] Isto torna obsoleto um reposicionamento da embarcação de instalação. Se dois guindastes são usados, a área alvo deve estar localizada em uma área de sobreposição dos dois guindastes. Se os guindastes estão posicionados na popa, a embarcação então deve ser posicionada com a popa na área alvo. Se os guindastes estão posicionados na proa, a embarcação deve ser posicionada com a proa na área alvo. se os guindastes estão posicionados no lado estibordo ou bombordo a embarcação pode ser posicionada com o lado estibordo respectivamente o lado bombordo na área alvo.

[00094] Se apenas um único guindaste é usado tanto para a instalação da fundação quanto o mastro e para o içamento do RNA no mastro, a primeira área de deque, a embarcação é posicionado tal que a segunda área de deque e a localização alvo estão dentro do alcance do único guindaste.

[00095] Se a embarcação de instalação é reposicionada, a embarcação de instalação pode ser reposicionada durante a instalação das pás no cubo. Isto economiza ainda mais tempo de instalação.

[00096] As pás individuais podem ser instaladas no cubo em uma orientação vertical. Alternativamente, as pás individuais podem ser instaladas no cubo em uma orientação inclinada, a extremidade da raiz da pá sendo localizado mais alto do que a extremidade livre da pá.

[00097] A presente invenção se refere adicionalmente a uma embarcação de instalação configurada para a instalação offshore de turbinas eólicas em uma localização alvo, a embarcação compreendendo: - uma estrutura de suporte de nacele para suportar de maneira temporária uma nacele compreendendo um cubo tendo uma pluralidade de conectores terminais raiz em que as raízes terminais das pás devem ser conectadas, a estrutura de suporte de nacele compreendendo: - uma torre de suporte se estendendo para cima a partir de um deque da embarcação de instalação, - uma plataforma de suporte conectada com a torre de suporte, a plataforma de suporte sendo configurada para suportar de maneira temporária a nacele durante a conexão de uma ou mais pás com a mesma, - um ou mais dispositivos de içamento configurados para:

- içar a nacele para a plataforma de suporte, - içar um conjunto completo de nacele para um mastro de turbina eólica localizado adjacente à embarcação.

[00098] A embarcação de instalação de acordo com a invenção provê as mesmas vantagens que o método de acordo com a invenção.

[00099] Em uma modalidade, a embarcação de instalação compreende um sistema de movimentação de pá configurado para a movimentação de uma pá a partir de uma localização de coleta para uma posição de instalação em que a extremidade da raiz é posicionado no conector da extremidade da raiz, o sistema de movimentação de pá compreendendo pelo menos um suporte de pá móvel configurado para suportar a pá e um sistema motriz para mover o suporte de pá móvel.

[000100] Em uma modalidade, o sistema de movimentação de pá compreende: - um trilho de carregamento que é conectado, em particular fixado, com a estrutura de suporte de nacele, o trilho de carregamento tendo uma primeira extremidade localizada na plataforma de suporte e uma segunda extremidade oposta localizada mais afastada a partir da plataforma de suporte do que a primeira extremidade, o trilho de carregamento definindo um caminho de carregamento, e - um talha que rola ou desliza ao longo do trilho de carregamento entre uma posição de instalação na plataforma de suporte e uma posição remota que está mais afastada a partir da plataforma de suporte do que a posição de instalação, em que pelo menos um suporte de pá está conectado de maneira direta ou indireta com a talha e é movido pela talha.

[000101] Em uma modalidade, o trilho de carregamento se estende sobre uma distância vertical ao longo da torre de suporte, e em que a posição remota é uma posição inferior e a posição de instalação é uma posição superior da talha, em que a talha é configurado para mover a extremidade da raiz para cima ao longo da torre de suporte para a nacele.

[000102] Em uma modalidade, o sistema de movimentação de pá compreende um braço carregador em que uma pluralidade de suportes de pá é conectada para prender a pá em múltiplas posições espaçadas ao longo de um comprimento da pá, em que o braço carregador é: a) articuladamente conectado com a talha através de uma articulação de talha, ou b) articuladamente conectado com o deque ou com a torre de suporte através de pelo menos uma articulação, em que a articulação em particular está localizada em uma base da torre, em que o braço carregador é pivotante em torno da articulação e móvel entre a orientação de coleta, em que o braço carregador se estende em um ângulo de coleta com a vertical para coletar a pá e uma orientação de instalação em que o braço carregador se estende em um ângulo de instalação com a vertical, em que o ângulo de instalação é menor do que o ângulo de coleta.

[000103] Em uma modalidade, uma extremidade do braço carregador é articuladamente conectado com a talha através da articulação de talha, e em que uma extremidade oposta do braço carregador é suportada por um talha de deque que é móvel sobre um trilho de deque que se estende entre uma primeira localização no deque e uma segunda localização no deque, a segunda localização que está mais próxima de uma base da torre de suporte então a primeira localização, em que o sistema de movimentação de pá é configurado para içar a extremidade da raiz de cada pá até o nível da plataforma de suporte enquanto uma extremidade livre da pá permanece no nível do deque ou pelo menos não é elevada até o mesmo nível antes de conectar a extremidade da raiz com o cubo, em que durante o içamento da extremidade da raiz a pá é pivotada por um ângulo e a extremidade livre é movida para a torre de suporte.

[000104] Em uma modalidade, o braço carregador é articuladamente conectado em uma extremidade com uma articulação que está localizada em uma base da torre de suporte, em que o braço carregador é configurado para pivotar em torno da articulação entre a substancialmente orientação horizontal e uma orientação de instalação em que o braço carregador é substancialmente alinhada com a torre de suporte, em que a extremidade oposta do braço carregador segue o caminho de uma parte de um círculo, em que o braço carregador é configurado para prender a pá com a extremidade da raiz da pá direcionado para longe a partir da torre de suporte e a extremidade livre da pá direcionada para a torre de suporte.

[000105] Em uma modalidade, a torre de suporte está orientada substancialmente vertical, ou pelo menos em um ângulo maior do que 85 graus com a horizontal.

[000106] Em uma modalidade, o eixo de rotação principal do cubo é orientado em paralelo com uma direção longitudinal da embarcação.

[000107] Em uma modalidade, a torre de suporte e a localização de coleta das pás estão posicionadas em uma lateral da embarcação de instalação, e em que a localização de coleta se estende em paralelo com uma direção longitudinal da embarcação de instalação.

[000108] Em uma modalidade, a torre de suporte possui uma altura que é de pelo menos 70 porcento, em particular pelo menos 90 porcento, mais em particular pelo menos 100 porcento de um comprimento da pá.

[000109] Em uma modalidade, o sistema de movimentação de pá compreende um sistema de içamento compreendendo um bloco de viagem, o suporte da pá sendo montado para o bloco de viagem para levantar a extremidade da raiz da pá até a plataforma de suporte enquanto pivota a pá para cima, em que em particular o bloco de viagem e a talha são integrados.

[000110] Em uma modalidade, o trilho de carregamento se estende sobre uma distância horizontal para longe a partir da plataforma de suporte e a talha é configurado para rolar ou deslizar ao longo do trilho de carregamento para a dita plataforma de suporte sobre a dita distância horizontal a partir da posição remota até a posição de instalação.

[000111] Em uma modalidade, os um ou mais dispositivos de içamento compreendem um guindaste configurado para içar a pá a partir do deque e para posicionar a extremidade da raiz da pá na talha enquanto continua a suportar a pá durante o movimento da talha para a nacele.

[000112] Em uma modalidade, o trilho de carregamento se estende de maneira horizontal. Em uma modalidade alternativa, o trilho de carregamento se estende em um ângulo de 0 a 70 graus, preferivelmente 40 a 80 graus, mais preferivelmente 50 a 70 graus com a vertical.

[000113] Em uma modalidade, a embarcação de instalação compreende pelo menos um primeiro dispositivo de içamento e um segundo dispositivo de içamento, em que o primeiro dispositivo de içamento é um primeiro guindaste e o segundo dispositivo de içamento é um segundo guindaste, em que o primeiro guindaste é configurado para instalar a fundação abaixando a fundação no leito marinho, em que o segundo guindaste é configurado para realizar simultaneamente operações de içamento para a montagem do RNA.

[000114] Em uma modalidade, o primeiro guindaste é posicionado no lado estibordo da embarcação de instalação, e o segundo guindaste é posicionado no lado bombordo da embarcação de instalação, ou vice versa, e em que tanto o primeiro guindaste quanto o segundo guindaste estão posicionados na proa ou na popa da embarcação.

[000115] Estes e outros aspectos da invenção serão prontamente percebidos já que os mesmos se tornam mais bem entendidos em referência à seguinte descrição detalhada e considerados em conjunto com os desenhos anexos em que símbolos de referência semelhantes designam partes semelhantes.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[000116] As Figuras 1 a 13 mostram etapas em um método de instalação de turbina eólica de acordo com uma modalidade da invenção.

[000117] As Figuras 14 a 20 mostram uma segunda modalidade do método de instalação de acordo com a invenção.

[000118] A Figura 21 provê uma terceira modalidade do método de instalação de acordo com a invenção.

[000119] As Figuras 22 a 25 mostram uma modalidade adicional da invenção.

[000120] A Figura 26 mostra uma modalidade adicional da invenção.

[000121] A Figura 27 mostra uma vista lateral de outra modalidade de acordo com a invenção.

[000122] As Figuras 28 e 29 mostram outra modalidade de acordo com a invenção.

[000123] As Figuras 30 e 31 mostram outra modalidade de acordo com a invenção.

[000124] A Figura 32 mostra outra modalidade de acordo com a invenção.

[000125] As Figuras 33 a 37 mostram outra modalidade de acordo com a invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURAS

[000126] Se voltando às figuras 1A e 1B, uma modalidade do método para a instalação de uma turbina eólica offshore em uma localização alvo 11 no mar com uma embarcação de instalação 10 é mostrada. O método está intencionado em particular a ser realizado com uma embarcação de instalação flutuante.

[000127] A embarcação de instalação 10 compreende uma estrutura de suporte de nacele 14 para suportar de maneira temporária uma nacele 16 compreendendo um cubo 18 tendo uma pluralidade de conectores terminais raiz 20 em que as raízes terminais 22 das pás 24 devem ser conectadas.

[000128] A estrutura de suporte de nacele 14 compreende uma torre de suporte 30 se estendendo para cima a partir de um deque 31 da embarcação de instalação 10. A torre de suporte compreende uma base 130. Nesta modalidade, a torre de suporte está orientada substancialmente vertical, ou pelo menos em um ângulo de menos do que 5 graus com a vertical, mas obviamente a torre de suporte pode ser inclinada em um ângulo diferente. Nesta modalidade, a base 130 da torre de suporte compreende uma articulação que permite que a torre de suporte pivote com relação ao deque e casco da embarcação de instalação flutuante. A articulação é fixada ao deque ou casco. Portanto a posição da base 130 também é fixada, mesmo que a orientação da torre com relação ao deque ou casco seja ajustável. Normalmente a torre de suporte 130 será orientada de maneira vertical.

[000129] A estrutura de suporte de nacele 14 compreende adicionalmente uma plataforma de suporte 32 conectada com a torre de suporte 30, em particular na extremidade de topo da torre de suporte. A plataforma de suporte 32 é configurada para suportar de maneira temporária a nacele 16 durante a conexão de uma ou mais pás 24 com a mesma.

[000130] A embarcação de instalação 10 compreende um ou mais dispositivos de içamento 34, 35 configurada para: - içar a nacele 16 para a plataforma de suporte, - içar um conjunto de nacele 36 incluindo as pás 24 (também referido como um RNA 36) para um mastro de turbina eólica localizado adjacente à embarcação.

[000131] O dispositivo de içamento pode ser guindastes 34, 35. Cada guindaste 34, 35 compreende uma base 39, em particular uma base de torre, que é montada ao deque ou casco da embarcação. A base de torre permite a rotação do guindaste em torno de um eixo vertical. Cada guindaste compreende adicionalmente uma lança pivotável 131 que é conectado com a base de torre, em particular através de uma articulação 132 definindo um eixo de articulação horizontal. A lança é suportada com cabos de suporte 133 os quais são conectados com um lado traseiro da base de torre 39, se estendem sobre uma armação de suporte 134 e para uma porção superior 135 da lança 131. O cabo de suporte 133 é operável por um guincho para elevar e abaixar a lança pivotável 131 como for desejado.

[000132] A embarcação de instalação 10 compreende um grande guindaste de bombordo 35 e um guindaste de estibordo

34. A embarcação de instalação 10 compreende adicionalmente um guindaste auxiliar 33. O primeiro guindaste 34 é posicionado no lado estibordo da embarcação de instalação 10 e possui uma primeira área de deque associada localizada substancialmente em um estibordo do deque 31. O segundo guindaste 35 é posicionado no lado bombordo da embarcação de instalação e possui uma segunda área de deque associada localizada substancialmente em um lado de bombordo do deque

31. A primeira área de deque é usada para a instalação da fundação e o mastro. A segunda área de deque é usada para a instalação da nacele e pás.

[000133] Tanto o primeiro guindaste 34 quanto o segundo guindaste 35 estão posicionados na popa 95 da embarcação 10. Alternativamente, os guindastes podem ser posicionados na proa 96. Foi descoberto que isto aprimora a eficiência global do procedimento de instalação.

[000134] A embarcação de instalação 10 compreende adicionalmente um sistema de movimentação de pá 40 configurado para a movimentação de uma pá 24 a partir de uma localização de coleta 41 para uma posição de instalação 42 em que a extremidade da raiz 22 é posicionado no conector extremidade da raiz 20 do cubo. As pás são instaladas em uma peça, ao contrário de US2014/0317927. Cada extremidade da raiz 22 compreende múltiplas extremidades rosqueadas que precisam ser inseridas para correspondentes orifícios ou o conector extremidade da raiz 22 do cubo.

[000135] O sistema de movimentação de pá 40 compreende um trilho de carregamento 46 que é conectado, em particular fixado, com a estrutura de suporte de nacele. Nesta modalidade, o trilho de carregamento 46 é fixado com a torre de suporte 30 e se estende ao longo da torre de suporte.

[000136] O trilho de carregamento 46 possui uma primeira extremidade superior localizada na plataforma de suporte e uma segunda extremidade inferior oposta localizada mais distante a partir da plataforma de suporte do que a primeira extremidade. O trilho de carregamento define um caminho de carregamento. Na figura 1, o trilho de carregamento está localizado no outro lado da torre de suporte 30.

[000137] O sistema de movimentação de pá 40 compreende adicionalmente um talha 60 que rola ou desliza ao longo do trilho de carregamento 46 entre uma posição de instalação na plataforma de suporte e uma posição remota que está mais afastada a partir da plataforma de suporte do que a posição de instalação, em particular no nível do deque.

[000138] O sistema de movimentação de pá 40 compreende adicionalmente um braço carregador 70 em que uma pluralidade de suportes de pá 44 são conectados para prender a pá em múltiplas posições espaçadas ao longo de um comprimento da pá. Alternativamente, um único suporte de pá pode ser conectado com o braço carregador. Tipicamente, o braço carregador possui um comprimento que é de pelo menos metade do comprimento da pá. A pá 24 é conectada com o braço carregador 70 através dos suportes da pá 44 quando a pá está na orientação de coleta. Nesta modalidade, a pá 24 é coletada com o pelo menos um suporte de pá enquanto a pá é substancialmente horizontal. Os suportes da pá podem compreender garras que pegam a pá a partir de cima. A garra pode trabalhar na fixação, fricção ou sucção. Deste modo, quando o braço carregador é alinhado com a torre, os suportes da pá estão na lateral das pás que faceia para longe a partir da torre.

[000139] A extremidade 55 do braço carregador que é oposta à talha 60 é suportada articuladamente por uma talha de deque 48 que rola ou desliza over um trilho de deque 49. A extremidade oposta se move em uma direção horizontal. O trilho de deque se estende entre uma primeira localização no deque e uma segunda localização no deque, a segunda localização que está mais próxima de uma base da torre de suporte então a primeira localização. O trilho de deque 49 pode se estender no sentido do comprimento da embarcação de instalação e se estendem adjacentes à localização de coleta

41.

[000140] A pá 24 é mantida pelo braço carregador 70 através dos suportes da pá 44, em que a extremidade da raiz 22 da pá é direcionado para a talha e a extremidade livre 25 é direcionada para longe da talha. Os suportes da pá 44 são conectados com o trilho de carregamento 46 através do braço carregador e a talha.

[000141] Na modalidade das figs 1 a 12, o braço carregador é articuladamente conectado com a talha através de uma articulação de talha 71. (Como será adicionalmente explicado abaixo, em outra modalidade o braço carregador pode ser articuladamente conectado com o deque ou com a torre de suporte através de pelo menos uma articulação, em que a articulação em particular está localizada em uma base da torre. Esta modalidade pode funcionar sem um trilho de carregamento ou uma talha.)

[000142] O braço carregador 70 é pivotante em torno da articulação de talha 71 com relação à talha e móvel entre a orientação de coleta em que o braço carregador se estende em um ângulo de coleta, em particular em cerca de 90 graus, com a vertical para coletar a pá e uma orientação de instalação em que o braço carregador se estende em um ângulo de instalação com a vertical, em que o ângulo de instalação é menor do que o ângulo de coleta.

[000143] O método compreende engatar pelo menos uma parte da pá, em particular a extremidade da raiz 22, com o suporte da pá 44 quando a talha está na posição remota e suportar a dita parte da pá com o suporte da pá.

[000144] O sistema de movimentação de pá 40 compreende pelo menos um suporte de pá móvel 44 e um sistema motriz 45 para mover o suporte de pá móvel, ver a figura 2. O sistema de movimentação de pá 40 é configurado para mover o suporte da pá em uma direção X, Y e Z com relação ao conector extremidade da raiz do cubo da nacele na plataforma de suporte. Alternativamente ou adicionalmente, a plataforma de suporte 32 pode compreender atuadores para mover a nacele 16 incluindo o cubo 18 em uma direção X, Y e Z para o posicionamento preciso. Isto é discutido em conexão com as figuras 33 a 36.

[000145] A torre de suporte 30 e a localização de coleta das pás estão posicionadas em uma lateral da embarcação de instalação, neste caso o lado bombordo. A nacele 16 é erguida para a plataforma de suporte 32 pelo guindaste de bombordo 35.

[000146] A localização de coleta 41 para as pás 24 é alongada e se estende em paralelo com uma direção longitudinal da embarcação de instalação. A localização de coleta está à frente da torre de suporte 30. O guindaste de bombordo 35 é posicionado atrás da torre de suporte 30.

[000147] Uma barcaça 90 ou outro tipo de embarcação de suporte pode ser posicionado ao longo da embarcação de instalação através do processo de instalação ou nos períodos de tempo necessários durante o processo de instalação. A barcaça pode reter partes da turbina eólica, isto é fundações, mastros ou segmentos de mastro, naceles ou pás extra. As pás podem ser embaladas em um conjunto de três ou quatro pás, tipicamente três. No decorrer do processo de instalação, as partes podem ser transferidas a partir da barcaça 90 para a embarcação de instalação 10. As partes, tais como a fundação 80, a peça de transição 85, o mastro 81, as pás 24 e/ou as naceles 16, podem ser armazenadas adicionalmente ou alternativamente no deque 31 da embarcação de instalação. A localização de armazenamento da nacele pode estar localizada de maneira central no deque. A localização de armazenamento de pá também pode estar localizada de maneira central no deque.

[000148] A Figura 2 mostra a nacele no topo da plataforma de suporte 32. A seguir a nacele é presa à plataforma de suporte. O eixo de rotação principal 19 do cubo é orientado substancialmente horizontal, pelo menos em um ângulo de +/- 5 graus com a horizontal. Nesta modalidade, o eixo de rotação principal 19 do cubo é orientado em paralelo com uma direção longitudinal da embarcação. A seguir um conector extremidade da raiz 20 do cubo da nacele é orientado em uma direção que faceia para um caminho de guia 43 do sistema de movimentação de pá.

[000149] Ao mesmo tempo, a extremidade da raiz 22 de uma pá 24 é suportado pelo suporte de pá móvel 44 do braço carregador 70. O braço carregador 70 está na orientação de coleta e alinhado com o deque. O braço carregador compreende três suportes de pá móveis 44A, 44B, 44C que estão espaçados. Obviamente, a orientação de coleta não precisa ser inteiramente horizontal. Os suportes de pá móveis 44A, 44B, 44C compreendem garras que são configuradas para se estender sobre a pá e para pegar as pás a partir de cima. Cada suporte de pá móvel 44A, 44B, 44C compreende atuadores controlados para controlar as garras. Adicionalmente, cada suporte de pá móvel 44A, 44B, 44C compreende atuadores para controlar de maneira precisa a posição das garras na direção X, Y e Z com relação ao braço carregador 70. Isto é necessário para o posicionamento fino inserir as múltiplas extremidades rosqueadas da extremidade da raiz 22 para os correspondentes orifícios do conector extremidade da raiz.

[000150] O sistema de movimentação de pá 40 é configurado para içar a extremidade da raiz 22 de cada pá até o nível da plataforma de suporte enquanto uma extremidade livre 25 da pá permanece no nível do deque ou pelo menos não é elevada até o mesmo nível antes de conectar a extremidade da raiz com o cubo. Durante o içamento da extremidade da raiz a pá a extremidade livre 25 é movida para a torre de suporte.

[000151] Simultâneo com a montagem das pás para o cubo, o primeiro guindaste 34 é usado para instalar a fundação 80 abaixando a fundação no leito marinho enquanto o segundo guindaste 35 realiza operações de içamento para a montagem da nacele. A fundação pode ser ancorada ao leito marinho com baldes de sucção. Alternativamente, a fundação pode ser ancorada com pilhas. A fundação é mostrada para ser uma jaqueta, mas a fundação também pode ser uma monopilha e a invenção provê substancialmente as mesmas vantagens no caso de uma monopilha.

[000152] No caso de uma monopilha, a junta deslizante é integrada para / substitui a peça de transição. A instalação é tal que primeiramente a monopilha é acionada para o leito marinho, seguida pela instalação da peça de transição/ junta deslizante. Subsequentemente a instalação do mastro, e conjunto de nacele é realizada.

[000153] A presente invenção também trabalha com outros tipos de fundações, tais como uma estrutura com base na gravidade.

[000154] A fundação 80 e um mastro de turbina eólica 81 ou segmentos de mastro são instalados a partir do lado estibordo da embarcação de instalação pelo primeiro guindaste, e a nacele 16 é montado no lado bombordo da embarcação, ou vice versa.

[000155] Durante a instalação da fundação e a conexão das pás 24 com o cubo, a embarcação de instalação pode ser posicionada com o lado estibordo na localização alvo 11.

Obviamente a embarcação também pode ser espelhada e nesta configuração a embarcação de instalação pode ser posicionada na localização alvo com o lado bombordo. Em um método alternativo, a instalação pode ser posicionada com a popa ou proa na localização alvo.

[000156] Após a instalação da fundação 80 e um mastro de turbina eólica 81, a embarcação 10 pode ser reposicionada com o outro lado na localização alvo, isto é com a lateral em que a nacele é montada na localização alvo, de maneira a transferir a nacele com as pás a partir da embarcação para um mastro de turbina eólica.

[000157] Se a embarcação é reposicionada, o reposicionamento da embarcação pode ser realizado durante a instalação das pás no cubo.

[000158] Se voltando à figura 3, a talha 60 é movido para cima ao longo da torre de suporte 30 pelo sistema motriz 45, movendo desta forma a extremidade da raiz 22 da pá para cima ao longo da torre de suporte para a nacele e pivotar a pá para a orientação de instalação. O sistema motriz pode compreender bloco de içamento conectado com a talha e um guincho para levantar a talha para cima.

[000159] A extremidade da raiz 22 da primeira pá 24A é movido ao longo do caminho de guia para o conector extremidade da raiz 20 no cubo. A pá 24 é pivotada para a orientação de instalação com o braço carregador 70.

[000160] Durante o movimento para cima a pá 24 é pivotado entre uma orientação de coleta em que a pá se estende em um ângulo de coleta com a vertical e uma orientação de instalação em que a pá se estende em um ângulo de instalação com a vertical, em que o ângulo de instalação é menor do que o ângulo de coleta.

[000161] Se voltando à figura 4, a extremidade da raiz 20 da pá 24 é engatado com o conector extremidade da raiz 20 no cubo 18, e a extremidade da raiz 20 da primeira pá é conectado com o correspondente primeiro conector extremidade da raiz do cubo. Isto envolve em geral a montagem de um número de parafusos. Durante a operação de conexão, a pá é segurada pelos suportes da pá 44 do sistema de movimentação de pá.

[000162] A talha 60 pode ser usado para mover a pá na direção X, a direção longitudinal da pá. Um atuador 68 é provido para mover o suporte da pá 44 na direção Y. Um atuador adicional 69 é provido para mover o suporte da pá 44 na direção vertical (direção Z). Os atuadores alinham as extremidades rosqueadas 140 da extremidade da raiz 22 com correspondentes orifícios 141 no conector extremidade da raiz. Figuras 17B mostra as extremidades rosqueadas e os orifícios. Pode haver mais do que 100 extremidades rosqueadas 140 e um mesmo número de orifícios 141. Os orifícios são providos em um anel 144. O anel 144 é rotativo com relação ao cubo em uma direção circunferencial, isto é, em torno do eixo X como indicado com a seta 145. Portanto, a pá em si em geral não precisa ser gerada em torno do seu eixo X para alinhar as extremidades rosqueadas 140 com os orifícios 144.

[000163] Retornando à FIG. 4, a pá 24 é pivotada para uma orientação de instalação que é substancialmente alinhada com a torre de suporte 30. As pás individuais são instaladas no cubo em uma orientação vertical.

[000164] Alternativamente, ou adicionalmente, a plataforma de suporte 32 pode compreender atuadores para mover a nacele 16 incluindo o cubo 18 em pelo menos uma direção Y e uma direção Z com relação à pá que é presa por pelo menos um suporte de pá (44). Esta variante é discutida adicionalmente em conjunto com as figuras 33 a 36.

[000165] Na modalidade em que a pá é alinhada com a torre de suporte 30, a torre de suporte 30 possui uma altura que é de pelo menos 70 porcento, em particular pelo menos 90 porcento, mais em particular pelo menos 100 porcento de um comprimento da pá. Em uma modalidade em que a torre de suporte possui uma altura que é menor do que um comprimento da pá 24, ainda pode ser possível alinhar a pá 24 com a torre de suporte, deixando a extremidade livre da pá em protrusão abaixo da torre de suporte na lateral da embarcação. A extremidade livre da pá pode entrar até a água durante a instalação. A altura do guindaste deve ser maior do que a altura da torre de suporte, para permitir que o guindaste faça o içamento do RNA completado 36 a partir da torre de suporte.

[000166] Em uma modalidade em que a pá não está alinhada com a torre de suporte, mas instalada em um ângulo de por exemplo, 60 graus com a vertical, a altura da torre acima do nível do mar deve ser pelo menos o comprimento da pá vezes cos 60 graus. Tal modalidade é adicionalmente discutida abaixo.

[000167] Se voltando à figura 5, a primeira pá 24A é girada subsequentemente por um ângulo de 120 graus com orientação do segundo conector raiz 20 na direção para baixo. Simultaneamente, uma segunda pá 24B é posicionada na localização de coleta 41. Se voltando à figura 6, o braço carregador é movido para baixo para coletar a segunda pá 24B.

[000168] Se voltando à figura 7, a segunda pá 24B é movida para cima pelo sistema de movimentação de pá.

[000169] Se voltando à figura 8, a extremidade da raiz da segunda pá é conectada com o conector extremidade da raiz 20 do cubo 18.

[000170] Se voltando à FIG. 9 o cubo é girado novamente por 120 graus. A terceira pá 24C é posicionada na localização de coleta. O braço carregador é na localização de coleta e os suportes da pá engatam a terceira pá 24C.

[000171] Durante a instalação da terceira pá 24C, o primeiro guindaste 34 simultaneamente instala um mastro de turbina eólica 81 para a fundação 80 através do içamento de um mastro de turbina eólica 81 a partir da embarcação de instalação ou a partir de uma barcaça e abaixando um mastro de turbina eólica para a fundação 80. O mastro pode ser conectado com a fundação através de junções deslizantes. Estes são conectores cônicos dentro de um tubo de transição da fundação. Tipicamente juntas deslizantes são usadas com monopilhas como fundação. O tubo de transição pode ser instalado como parte do método de instalação de um modo similar com os mastros 81. O tubo possui uma extremidade superior aberta. A extremidade inferior do mastro compreende conectores cônicos correspondentes na sua circunferência externa. A extremidade inferior do mastro 81 é simplesmente abaixada para a extremidade superior aberta do tubo da fundação. Os conectores correspondem e proveem uma conexão segura.

[000172] Se voltando à FIG. 10, a terceira pá 24C é conectada com o cubo.

[000173] A etapa de movimentação da pá até o cubo e conexão da pá com o cubo é repetida para subsequentes pás e conectores terminais raiz até todas as pás 24A, 24B, 24C estarem conectadas com o cubo 18 da nacele, provendo desta forma um conjunto de nacele 36 (incluindo as pás).

[000174] Se voltando à FIG. 11, a embarcação de instalação é reposicionada para virar o lado da embarcação de instalação em que a nacele está localizada para a localização alvo.

[000175] Se voltando à FIG. 12, um conjunto de nacele 36 é erguido a partir da estrutura de suporte de nacele com o guindaste 35, subsequentemente movido a partir da torre de suporte para um mastro de turbina eólica 81 e posicionada para um mastro de turbina eólica 81 que está localizado adjacente à embarcação. Um conjunto de nacele é preso a um mastro de turbina eólica, tipicamente com parafusos.

[000176] Diferentemente do sistema de acordo com US2010/0293781, a torre de suporte 30 não precisa se mover para fora para longe a partir da embarcação e em cantiléver acima da água do mar já que o guindaste 35 realiza a operação de transferência de um conjunto de nacele 36.

Assim, uma base da torre de suporte pode permanecer em uma posição fixa com relação ao deque durante a instalação da turbina eólica. A torre de suporte incluindo a base da torre de suporte estará em uma distância horizontal a partir do guindaste. É notado que as palavras “em uma posição fixa” não excluem uma torre de suporte que é articulada para o deque (ou o casco) através de uma articulação e que pode ter uma orientação ajustável por meio de um ou mais atuadores, por exemplo, para manter a torre de suporte vertical em ondas.

[000177] Um conjunto de nacele 36 pode ser posicionado diretamente na extremidade superior 87 do mastro de turbina eólica 81. Isto simplifica ainda mais o procedimento. Não existe necessidade por qualquer operação de transferência adicional ou qualquer operação de transporte adicional.

[000178] Voltando à FIG. 13, a instalação é completada e a embarcação de instalação está pronta para começar uma segunda instalação.

[000179] Voltando às figuras 14 a 20, uma segunda modalidade é mostrada. Como é mostrado nas figuras 14 e 15, nesta modalidade, a torre de suporte 30 é posicionada no lado estibordo. Em vez de um braço carregador 70, um dos guindastes 34, 35 é usado para içar as pás 24 a partir do deque 31 ou a partir de uma cremalheira 53 posicionada no deque. Uma armação de içamento 72 é conectada com as linhas de elevação 73 no centro de gravidade da pá. As pás são erguidas e instaladas com um guindaste, em particular o guindaste na lateral da torre de suporte 30 que neste caso é o guindaste de estibordo. As pás podem ser elevadas em uma orientação horizontal.

[000180] Simultaneamente, o outro guindaste 35 pode instalar a fundação e o mastro ou segmentos de mastro.

[000181] Voltando especificamente às figuras 16 a 19, nesta modalidade o trilho de carregamento 46 se estende sobre uma distância horizontal e é mais curto do que na modalidade das Figuras 1 a 13. Existem de fato dois trilhos de carregamento 46 que estão espaçados sobre uma distância horizontal. Os trilhos de carregamento 46 em particular são horizontais. Os trilhos de carregamento 46 são conectados com a plataforma de suporte 32 ou com a torre de suporte

30. Os trilhos de carregamento 46 se estendem sobre uma distância horizontal para longe a partir da plataforma de suporte. Os trilhos de carregamento estão em cantiléver a partir da torre de suporte 30 e são suportados pelas vigas de suporte 47.

[000182] Esta modalidade pode não ter um braço carregador.

[000183] A talha 60 é acionado com uma unidade 45 na direção X. a unidade pode ser hidráulica ou elétrica. A talha 60 compreende um suporte da pá 44 que compreende um membro côncavo curvado 82. O membro 82 pode ser configurado para suportar o lado inferior da extremidade da raiz. A talha é suportada pelos dois trilhos carregadores 46 e cobre a distância entre os dois trilhos 46. Nesta modalidade o suporte da pá 44 é conectado diretamente com a talha 60.

[000184] Voltando em particular à FIG. 16, o guindaste, em particular o guindaste de estibordo 34 pode ser usado para içar pás 24 a partir do deque e para posicionar a extremidade da raiz 20 de cada pá na talha 60. A talha 60 compreende um suporte da pá 44 que compreende um membro côncavo curvado 82. Nesta modalidade o suporte da pá é conectado diretamente com a talha 60.

[000185] Primeiramente, o guindaste 34 posiciona a extremidade da raiz 20 da pá 24 no suporte da pá 44 da talha. O guindaste continua a prender a pá após a extremidade da raiz ter engatado o suporte da pá 44. A talha 60 então rola ou desliza ao longo do trilho de carregamento 46 em uma direção X para a dita plataforma de suporte 32 sobre a dita distância horizontal a partir da posição remota até a posição de instalação. Um atuador 68 é provido para mover o suporte da pá na direção Y. Um atuador adicional 69 é provido para mover o suporte da pá 44 na direção vertical (direção Z). Os atuadores 68, 69 podem ser providos em ambos os lados do suporte da pá. Isto permite o posicionamento preciso para inserir as extremidades rosqueadas 75 da extremidade da raiz 22 para os correspondentes orifícios do conector extremidade da raiz

20.

[000186] Deste modo, a extremidade da raiz é inserida para o conector extremidade da raiz do cubo. A pá 24 é suportada tanto pela talha quanto pelo guindaste durante o movimento da talha para a nacele.

[000187] O trilho de carregamento 46 pode ter um comprimento limitado de, por exemplo, 2 a 5 metros, já que a maior parte do movimento da pá para o cubo é realizada pelo guindaste 35. Esta modalidade é mais simples do que a modalidade das Figuras 1 a 13, mas possui uma desvantagem no fato de que a pá ainda pode oscilar para frente e para trás quando suspensa a partir do guindaste 35.

[000188] Se voltando à figura 20, quando o RNA 36 é terminado ele é erguido a partir da plataforma de suporte e posicionado no mastro 81. Isto pode ser feito após o reposicionamento da embarcação 10. Simultaneamente, o outro guindaste 35 pode carregar novas partes para uma turbina eólica consecutiva para a embarcação a partir de uma barcaça 90.

[000189] Se voltando à FIG. 21 outra modalidade é mostrada em que as pás 24 são pivotadas para cima quando a extremidade da raiz é movida para o conector extremidade da raiz no cubo, mas as pás não são pivotadas para uma orientação vertical. Em vez disso, as pás 24 são pivotadas para um ângulo de cerca de 30 graus (25 a 35 graus) com a horizontal, 60 graus com a vertical (55 a 65 graus).

[000190] O mesmo trilho de carregamento, a talha 60 e o braço carregador como divulgados para a modalidade das Figuras 1 a 13 podem ser usados, com uma diferença de que a torre de suporte 30 é mais curta, mais curta do que um comprimento da pá.

[000191] Esta modalidade possui uma vantagem em que a extremidade da raiz não precisa ser elevada tão alto quanto na modalidade das Figuras 1 a 13. Isto economiza tempo. Adicionalmente, a montagem da extremidade da raiz para o conector extremidade da raiz não precisa de um movimento de inserção vertical, mas um movimento de inserção em um ângulo de por exemplo, 30 graus com a horizontal. Se a turbina eólica possui três pás, então 30 graus com a horizontal podem permitir que uma pá anteriormente conectada se estenda de maneira vertical.

[000192] Durante o movimento para cima da pá, a extremidade livre 25 da pá 24 pode ser movida até abaixo do nível do deque 13. O deque em geral é bem alto, acima da água (10 a 20m), então existe suficiente altura disponível.

[000193] Se voltando à figura 20, a instalação da fundação e o mastro de turbina que é realizado simultaneamente com a montagem das pás para a nacele pode ser o mesmo que para a modalidade das Figuras 1 a 13. O RNA completado 36 é transferido a partir da plataforma de suporte 32 para o mastro instalado 81 por um dos guindastes 34, 35.

[000194] Se voltando à figura 21, nesta modalidade a torre de suporte 30 é substancialmente menor do que o comprimento das pás 24, por exemplo, 20 a 40 porcento do comprimento das pás.

[000195] Esta modalidade pode ter um braço carregador 70 que possui um comprimento que é consideravelmente menor do que o comprimento das pás 24. As pás são suportadas pelo braço carregador com a extremidade da raiz 22 direcionado na torre de suporte. Uma extremidade livre 59 da pá 24 em cantiléver além da extremidade oposta do braço carregador

70. Quando a talha 60 move para cima ao longo da torre de suporte, a extremidade oposta do braço carregador move para a torre de suporte. A pá é pivotada e a ponta 25 da pá se move para baixo até abaixo do deque da embarcação. A pá pode ser instalada para o cubo em um ângulo de 40 a 80 graus com a vertical.

[000196] Se voltando às figuras 22 a 25, em uma modalidade adicional, o braço carregador 70 é articuladamente conectado com o deque ou com a torre de suporte através de pelo menos uma articulação 77, em particular localizado em uma base 78 da torre. A extremidade oposta 79 do braço carregador segue o caminho de uma parte de um círculo. O suporte da pá 44 é conectado com a extremidade oposta 79 através de uma articulação e suporta a pá. Um sistema motriz 45 na forma de um cilindro pivota o braço carregador 70 a partir de uma orientação de coleta (que pode ser substancialmente horizontal) para uma orientação de instalação, que pode ser qualquer uma entre 30 e 80 graus, preferivelmente em torno de 40 a 70 graus, com a horizontal. A embarcação pode ter um (fig. 23) ou dois guindastes (fig. 22), ou mais.

[000197] O suporte da pá 44 é pivotável com relação ao braço carregador 70 de maneira a manter a pá 24 em uma orientação necessária durante o pivotamento do braço carregador. Por exemplo, a pá pode ser mantida horizontal durante o movimento para cima, mas outra orientação também é possível.

[000198] Esta modalidade também compreende o trilho de carregamento 46 e a talha 60 da modalidade das Figuras 14 a 20. Quando o braço carregador 70 oscila para cima, a extremidade da raiz 20 da pá 24 é posicionado no suporte da pá 44 na talha 60 que desliza para rolar sobre os trilhos de carregamento. Os atuadores 68, 69 permitem o posicionamento preciso na direção Y e Z quando a talha 60 moves para o conector extremidade da raiz 20.

[000199] Voltando à figura 26, em outra modalidade. Que é uma variante da modalidade das Figuras 14 a 20, uma segunda torre de suporte 100 é provida em uma distância a partir da primeira torre de suporte 30. O guindaste pode posicionar a pá em um primeiro suporte da pá na talha 60 no trilho 46 que se estende a partir da plataforma de suporte 32 na primeira torre de suporte 30 e em um segundo suporte de pá 44 na segunda torre de suporte 100.

[000200] Voltando às figuras 30 e 31, alternativamente, um elevador de pá 110 pode ser provido para elevar a pá 24 até o nível da plataforma de suporte 32 em uma orientação horizontal. O elevador de pá pode compreender um braço carregador 70 tendo um ou mais suportes de pá 44, em que o braço carregador é suportado por: - uma primeira talha 60 que viaja para cima e para baixo ao longo da primeira torre de suporte 30, e - uma segunda talha 61 que viaja para cima e para baixo ao longo da segunda torre de suporte 100.

[000201] Voltando à figura 27, outra modalidade é mostrada em que a pá 24 não é alinhada com a torre, mas instalada em um ângulo. Nesta modalidade, o braço carregador 70 é conectado com o deque ou casco da embarcação através de uma articulação 77. A articulação 77 está localizada em uma distância 103 a partir da torre, em que a distância pode ser menor do que o comprimento do braço carregador 70 e menor do que o comprimento da pá 24. O braço carregador é pivotante a partir de uma orientação de coleta, que pode ser horizontal, e uma orientação de instalação, que pode ser 30 a 80 graus com a vertical. No caso de a turbina eólica ter três pás, a orientação de instalação pode ser 60 graus com a vertical.

[000202] O braço carregador coleta a pá com os suportes da pá 44. O braço carregador então pivota para cima (ver as linhas pontilhadas) até o braço carregador satisfazer uma parada 106 que pode ser próximo da plataforma de suporte. A seguir a extremidade da raiz 22 da pá 24 pode ser inserido para o conector extremidade da raiz pelo posicionamento preciso com os atuadores 68, 69.

[000203] Se voltando às figuras 28 e 29, outra modalidade é mostrada. A articulação 77 está localizada na base da torre de suporte. O braço carregador 70 pivota em torno da articulação a partir da orientação de coleta que pode ser horizontal para a orientação de instalação que é alinhada com a torre de suporte. A pá 24 é mantida pelo braço carregador 70 com a extremidade da raiz 22 da pá direcionado para longe da articulação 77 e a extremidade livre 25 da pá direcionada para a articulação.

[000204] O método compreende pivotar o braço carregador para cima, movendo desta forma a extremidade da raiz da pá para a nacele 16.

[000205] Nesta modalidade, a pá 24 é pivotada para uma orientação de instalação que é em um ângulo de 0 a 70 graus, em particular 50 a 70 graus com a vertical.

[000206] Voltando à figura 32, em um aspecto adicional, a embarcação de instalação também pode ser uma plataforma autoelevatória 10’. Mesmo que uma plataforma autoelevatória possua muitas desvantagens sobre uma embarcação de instalação flutuante, várias das vantagens da presente invenção também podem ser alcançadas com uma plataforma autoelevatória. Com a montagem de RNA em uma plataforma autoelevatória, as condições do vento ainda podem causar movimentos imprevisíveis das pás 24 durante a instalação, e as modalidades para o sistema de movimentação de pá divulgadas aqui podem aprimorar as operações de montagem de RNA. Adicionalmente, a instalação simultânea da fundação 80 e o mastro 81 com a montagem do RNA pode aumentar a velocidade global e reduzir os custos.

[000207] A plataforma autoelevatória pode compreender um único guindaste ou 2 guindastes 34, 35 como mostrado. Os guindastes 34, 35 podem ser alinhados com duas das pernas de elevação 150, 151.

[000208] De acordo com o método, a fundação 80 e o mastro 81 podem ser instalados simultaneamente com a montagem do RNA. Neste caso a montagem do RNA ocorre como divulgado nas Figuras 14 a 20 mas qualquer uma das outras modalidades para a montagem de o RNA também é possível em uma plataforma autoelevatória 10’, por exemplo, o método de finalização das Figuras 1A a 13, o método de finalização parcial da Figura 21, o braço carregador pivotante 70 das Figuras 22 a 25 ou 27 a 29, o método de 26 ou o elevador de pá das Figuras 30 a 31.

[000209] A instalação simultânea da fundação 80, do mastro 81 e a montagem do RNA com a mesma plataforma autoelevatória provê um aumento significativo na velocidade e uma redução de custos. Este pode ser o caso ainda se a plataforma autoelevatória compreende apenas um único guindaste.

[000210] Voltando às figuras 33 a 37 em outra modalidade, a plataforma de suporte compreende um sistema de movimentação de nacele 119 que compreende atuadores para mover a nacele 16 e o cubo 18 em pelo menos a Y e direção Z com relação à pá 24 for alinhar o conector extremidade da raiz com a extremidade da raiz da pá, e em particular alinhando as múltiplas extremidades rosqueadas com os correspondentes orifícios no conector extremidade da raiz. Na modalidade mostrada, os atuadores são configurados para mover a nacele 16 e o cubo 18 na direção X, Y e Z, e para rotar a nacele e o cubo em torno do eixo X, Y e Z. O sistema axial é definido com relação à pá 24, em que a direção X corresponde com a direção longitudinal da pá. Naturalmente, um diferente sistema axial pode ser definido.

[000211] A plataforma de suporte 32 compreende uma parte estacionária 124 e uma montagem 125 em que a nacele 16 e o cubo 18 são montados. A montagem 125 é conectada através de um primeiro conjunto 120 de atuadores e um segundo conjunto 122 de atuadores para a parte estacionária 124 da plataforma de suporte 32. O primeiro conjunto 120 está localizado em uma distância acima do segundo conjunto

122.

[000212] O primeiro conjunto 120 de atuadores 121A- 121D pode ser cilindros hidráulicos, por exemplo, quatro cilindros hidráulicos. Os cilindros 121A, 121B formam um par em um lado e os cilindros 121C, 121D formam um par no lado oposto.

[000213] O segundo conjunto 122 de atuadores 123A- 123D (também) pode ser de cilindros hidráulicos, por exemplo, quatro cilindros hidráulicos. Os cilindros 123A, 123B formam um par em um lado e os cilindros 123C, 123D formam um par no lado oposto.

[000214] Juntos, o primeiro e o segundo conjuntos 120, 122 podem prover seis graus de liberdade. Em alguns casos menos do que seis graus pode ser suficiente. Por exemplo, se o sistema de movimentação de pá

[000215] O técnico no assunto vai entender que uma combinação do sistema de movimentação de pá 40 e do sistema de movimentação de nacele 119 permite a movimentação tanto da pá 24 quanto da nacele e cubo, ou de ambos, para alinhar a extremidade da raiz 22 com o conector extremidade da raiz

20.

[000216] Será claro que a descrição acima está intencionada a ilustrar a operação de modalidades preferidas da invenção, e não para reduzir o escopo de proteção da invenção. A partir da descrição acima, muitas modalidades serão concebíveis para o perito dentro do conceito inovativo e o escopo de proteção da presente invenção.

[000217] A presente descrição se refere às seguintes cláusulas:

1. Método para a instalação de uma turbina eólica offshore (100) em uma localização alvo (11) no mar com uma embarcação de instalação (10), em particular uma embarcação de instalação flutuante, a embarcação de instalação compreendendo: - uma estrutura de suporte de nacele (14) para suportar de maneira temporária uma nacele (16) compreendendo um cubo tendo uma pluralidade de conectores terminais raiz (22) em que as raízes terminais (20) das pás (24) devem ser conectadas, a estrutura de suporte de nacele compreendendo: - uma torre de suporte (30) se estendendo para cima a partir de um deque da embarcação de instalação, - uma plataforma de suporte (32) conectada com a torre de suporte, a plataforma de suporte sendo configurada para suportar de maneira temporária a nacele durante a conexão de uma ou mais pás com a mesma, - um ou mais dispositivos de içamento (34, 35) configurados para: - içar a nacele (16) para a plataforma de suporte, - içar um conjunto de nacele (36) incluindo as pás (24) para um mastro de turbina eólica (81) localizado adjacente à embarcação, em que o método compreende: a) içar a nacele para a plataforma de suporte, e prender a nacele à plataforma de suporte,

b) orientar um conector extremidade da raiz (20) do cubo da nacele em uma direção que faceia para um caminho de guia do sistema de movimentação de pá, c) conectar a extremidade da raiz (22) da primeira pá com o correspondente primeiro conector extremidade da raiz do cubo, d) repetir as etapas b) e c) para subsequentes pás e conectores terminais raiz até todas as pás estarem conectadas com o cubo da nacele, desta forma provendo um RNA (36), e) içar o RNA a partir da estrutura de suporte de nacele e posicionar o RNA para um mastro de turbina eólica (81) localizado adjacente à embarcação.

2. Método de acordo com a cláusula 1, em que durante a instalação das pás no cubo os um ou mais dispositivos de içamento simultaneamente instala a fundação (80) no leito marinho e iça um mastro de turbina eólica (81) ou partes do mesmo para a fundação.

3. Método de acordo com a cláusula 1 ou 2, em que a embarcação de instalação compreende um sistema de movimentação de pá (40) configurado para a movimentação de uma pá a partir de uma localização de coleta para uma posição de instalação em que a extremidade da raiz é posicionado no conector extremidade da raiz, o sistema de movimentação de pá compreendendo pelo menos um suporte de pá móvel (44) configurado para suportar a pá e um sistema motriz (45) para mover o suporte de pá móvel, o método compreendendo entre as etapas b) e c):

- suportar a extremidade da raiz de uma pá com o suporte de pá móvel, - mover a extremidade da raiz da primeira pá (24A) ao longo do caminho de guia para o conector extremidade da raiz (20) no cubo através da movimentação do suporte de pá móvel com o sistema motriz, alinhar a extremidade da raiz com o conector extremidade da raiz, e engatar a extremidade da raiz da pá com o conector extremidade da raiz no cubo.

4. Método de acordo com a cláusula 3, em que o sistema de movimentação de pá compreende: - um trilho de carregamento (46) que é conectado, em particular fixado, com a estrutura de suporte de nacele, o trilho de carregamento tendo uma primeira extremidade localizada na plataforma de suporte e uma segunda extremidade oposta localizada mais afastada a partir da plataforma de suporte do que a primeira extremidade, o trilho de carregamento definindo o caminho de carregamento, e - uma talha (60) que rola ou desliza ao longo do trilho de carregamento entre uma posição de instalação na plataforma de suporte e uma posição remota que está mais afastada a partir da plataforma de suporte do que a posição de instalação, em que pelo menos um suporte de pá (44) está conectado de maneira direta ou indireta com a talha e é movido pela talha, em que o método compreende: engatar pelo menos uma parte da pá, em particular a extremidade da raiz, com o suporte da pá (44) quando a talha está na posição remota e suportar a dita parte da pá com o suporte da pá, mover a talha a partir da posição remota para a posição de instalação na plataforma de suporte ao longo do trilho de carregamento, movendo desta forma a extremidade da raiz da pá para o conector extremidade da raiz do cubo.

5. Método de acordo com a cláusula 4, em que o trilho de carregamento (46) se estende sobre uma distância vertical ao longo da torre de suporte, e em que a posição remota é uma posição inferior e a posição de instalação é uma posição superior da talha, em que a talha move a extremidade da raiz para cima ao longo da torre de suporte para a nacele.

6. Método de acordo com a cláusula 5, em que durante o movimento para cima a pá é pivotada entre uma orientação de coleta em que a pá se estende em um ângulo de coleta com a vertical e uma orientação de instalação em que a pá se estende em um ângulo de instalação com a vertical, em que o ângulo de instalação é menor do que o ângulo de coleta.

7. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas 3 a 6, em que o sistema de movimentação de pá compreende um braço carregador (70) em que uma pluralidade de suportes de pá (44A, 44B, 44C) são conectados para prender a pá em múltiplas posições espaçadas ao longo de um comprimento da pá, o braço carregador tendo um comprimento que é de pelo menos metade do comprimento da pá, em que o braço carregador é:

a) articuladamente conectado com a talha (60) através de uma articulação de talha (71), ou b) articuladamente conectado com o deque ou com a torre de suporte através de pelo menos uma articulação (77), em que a articulação está localizada em uma base da torre ou localizada em uma distância a partir da torre, em que o braço carregador é pivotante em torno da articulação e móvel entre a orientação de coleta em que o braço carregador se estende em um ângulo de coleta com a vertical para coletar a pá e uma orientação de instalação em que o braço carregador se estende em um ângulo de instalação com a vertical, em que o ângulo de instalação é menor do que o ângulo de coleta, o método compreendendo: conectar a pá com o braço carregador através dos suportes da pá quando a pá está na orientação de coleta, e pivotar a pá para a orientação de instalação com o braço carregador.

8. Método de acordo com a cláusula 7, em que o braço carregador é articuladamente conectado com a talha (60) através da articulação de talha (71), o método compreendendo: prender a pá com o braço carregador através dos suportes da pá, em que a extremidade da raiz da pá é direcionado para a talha e a extremidade livre é direcionada para longe da talha, mover a talha para cima ao longo da torre de suporte, movendo desta forma a extremidade da raiz da pá para cima ao longo da torre de suporte para a nacele e pivotar a pá para a orientação de instalação.

9. Método de acordo com a cláusula 7, em que o braço carregador é articuladamente conectado com o deque ou com a torre de suporte através de pelo menos uma articulação (77), em que: a) a articulação (77) está localizada em uma base da torre em que a extremidade oposta (79) do braço carregador segue o caminho de uma parte de um círculo, em que a pá é segurada pelo braço carregador com a extremidade da raiz (22) da pá direcionado para longe da articulação e a extremidade livre da pá direcionada para a articulação, em que a pá permanece substancialmente alinhada com a torre de suporte durante o movimento para cima, b) em que a articulação (77) está localizada em uma base da torre em que a extremidade oposta (79) do braço carregador segue o caminho de uma parte de um círculo, em que um suporte da pá (44) é conectado de maneira articulada com a extremidade oposta (79), em que a pá é pivotada com relação ao braço carregador durante o movimento para cima para o cubo na plataforma de suporte, ou c) em que a articulação (77) está localizada em uma distância (103) a partir da base da torre, em que a pá é segurada pelo braço carregador com a extremidade livre (25) da pá direcionada para a articulação, em que a pá permanece substancialmente alinhada com a torre de suporte durante o movimento para cima, o método compreendendo:

pivotar o braço carregador para cima, movendo desta forma a extremidade da raiz da pá para a nacele.

10. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas 3 a 9, em que o sistema de movimentação de pá (40) é configurado para içar a extremidade da raiz de cada pá até o nível da plataforma de suporte enquanto uma extremidade livre (25) da pá permanece no nível do deque ou pelo menos não é elevada até o mesmo nível antes de conectar a extremidade da raiz com o cubo, em que durante o içamento da extremidade da raiz (22) a pá é pivotada e a extremidade livre é movida para a torre de suporte.

11. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas 3 a 10, em que a pá é coletada com o pelo menos um suporte de pá enquanto a pá é substancialmente horizontal.

12. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que a pá é pivotada para uma orientação de instalação, em particular uma orientação vertical, que é substancialmente alinhada com a torre de suporte.

13. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas 3 a 12, em que o sistema de movimentação de pá compreende atuadores (68, 69) para o alinhamento da extremidade da raiz (22) com relação ao conector extremidade da raiz (20) em uma direção Y e Z que são ortogonais com uma direção longitudinal da pá, a direção longitudinal sendo a direção X, em que os atuadores (68, 69) movem pelo menos um suporte de pá (44) na direção Y e Z com relação à talha (60) ou braço carregador (70) em que o suporte da pá (44) é conectado, em que os atuadores em particular alinham as múltiplas extremidades rosqueadas da extremidade da raiz com múltiplos orifícios associados no conector extremidade da raiz.

14. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 13 exceto a cláusula 12, em que a pá é pivotada para uma orientação de instalação que é em um ângulo de 0 a 70 graus, preferivelmente 40 a 80 graus, mais preferivelmente 50 a 70 graus com a vertical.

15. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que o eixo de rotação principal (19) do cubo é orientado em paralelo ou ortogonal com uma direção longitudinal da embarcação.

16. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que a torre de suporte e a localização de coleta das pás estão posicionadas em uma lateral da embarcação de instalação, e em que a localização de coleta (41) se estende em paralelo com uma direção longitudinal da embarcação de instalação.

17. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que a torre de suporte possui uma altura para a superfície da água que é de pelo menos 50 porcento, em particular pelo menos 75 porcento, mais em particular pelo menos 100 porcento de um comprimento da pá.

18. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas 3, 16 e 17, em que o trilho de carregamento (46) se estende sobre uma distância horizontal para longe a partir da plataforma de suporte e a talha rola ou desliza ao longo do trilho de carregamento para a dita plataforma de suporte sobre a dita distância horizontal a partir da posição remota até a posição de instalação, em que um suporte da pá (44) é provido na talha.

19. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que os um ou mais dispositivos de içamento compreende um guindaste, em que a pá é içada a partir do deque com o guindaste e em que a extremidade da raiz da pá é posicionado no suporte da pá na talha, e em que a pá é suportada tanto pela talha quanto pelo guindaste durante o movimento da talha para a nacele.

20. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que o trilho de carregamento (46) se estende de maneira horizontal.

21. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas 18 a 19, em que o trilho de carregamento se estende em um ângulo de 0 a 70 graus, preferivelmente 40 a 80 graus, mais preferivelmente 50 a 70 graus com a vertical e em que a pá é conectada com o conector extremidade da raiz em um ângulo de 0 a 70 graus, preferivelmente 40 a 80 graus, mais preferivelmente 50 a 70 graus com a vertical.

22. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, compreendendo pelo menos um primeiro dispositivo de içamento (34) e um segundo dispositivo de içamento (35), em que o primeiro dispositivo de içamento é um primeiro guindaste tendo uma primeira área de deque associada no deque da embarcação, em particular no lado estibordo e o segundo dispositivo de içamento é um segundo guindaste tendo uma segunda área de deque associada no deque da embarcação, em particular no lado bombordo, em que a primeira e segunda áreas de deque são diferentes, áreas de deque dedicadas, em que o primeiro guindaste é usado para instalar a fundação no leito marinho enquanto o segundo guindaste simultaneamente realiza operações de içamento para a montagem da nacele, cada guindaste usando a sua área de deque dedicada associada.

23. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que a fundação e um mastro de turbina eólica ou segmentos de mastro são instalados a partir de um primeiro lado da embarcação de instalação pelo primeiro guindaste, e a nacele é montada em um segundo lado diferente da embarcação, e em que durante a instalação da fundação e a conexão das pás com o cubo a embarcação de instalação é posicionado com o primeiro lado na localização alvo, e em que após a instalação da fundação e um mastro de turbina eólica, a embarcação é reposicionada com o segundo lado na localização alvo de maneira a transferir o RNA (36) a partir da embarcação para um mastro de turbina eólica.

24. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que a embarcação de instalação é reposicionada durante a instalação das pás no cubo.

25. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que o RNA (36) é instalado na fundação (80) e o mastro (81) que foram instalados simultaneamente com a montagem do dito RNA (36), ou em que o RNA (36) é instalado para uma fundação diferente e o mastro do que a fundação (80) e o mastro (81) que foram instalados simultaneamente com a montagem do RNA (36).

26. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 25, em que as pás individuais são instaladas no cubo em uma orientação inclinada, a extremidade da raiz da pá sendo localizado mais alto do que a extremidade livre da pá.

27. Embarcação de instalação (10; 10’) configurada para a instalação offshore de turbinas eólicas (100) em uma localização alvo, a embarcação compreendendo: - uma estrutura de suporte de nacele (14) para suportar de maneira temporária uma nacele compreendendo um cubo tendo uma pluralidade de conectores terminais raiz (20) em que as raízes terminais (22) das pás (24) devem ser conectadas, a estrutura de suporte de nacele compreendendo: - uma torre de suporte (30) se estendendo para cima a partir de um deque da embarcação de instalação, - uma plataforma de suporte (32) conectada com a torre de suporte, a plataforma de suporte sendo configurada para suportar de maneira temporária a nacele durante a conexão de uma ou mais pás com a mesma, - um ou mais dispositivos de içamento (34, 35) configurados para: - içar a nacele (16) para a plataforma de suporte, - içar um conjunto completo de nacele (36) para um mastro de turbina eólica (81) localizado adjacente à embarcação.

28. Embarcação de instalação de acordo com a cláusula 27, compreendendo um sistema de movimentação de pá (40) configurado para a movimentação de uma pá a partir de uma localização de coleta para uma posição de instalação em que a extremidade da raiz (22) é posicionado no conector extremidade da raiz (22), o sistema de movimentação de pá compreendendo pelo menos um suporte de pá móvel (44) configurado para suportar a pá e um sistema motriz (45) para mover o suporte de pá móvel.

29. Embarcação de instalação de acordo com a cláusula 28, em que o sistema de movimentação de pá compreende: - um trilho de carregamento (46) que é conectado, em particular fixado, com a estrutura de suporte de nacele, o trilho de carregamento tendo uma primeira extremidade localizada na plataforma de suporte e uma segunda extremidade oposta localizada mais afastada a partir da plataforma de suporte do que a primeira extremidade, o trilho de carregamento definindo um caminho de carregamento, e - uma talha (60) que rola ou desliza ao longo do trilho de carregamento entre uma posição de instalação na plataforma de suporte e uma posição remota que está mais afastada a partir da plataforma de suporte do que a posição de instalação, em que pelo menos um suporte de pá está conectado de maneira direta ou indireta com a talha e é movido pela talha.

30. Embarcação de instalação de acordo com a cláusula 29, em que o trilho de carregamento se estende sobre uma distância vertical ao longo da torre de suporte, e em que a posição remota é uma posição inferior e a posição de instalação é uma posição superior da talha, em que a talha é configurado para mover a extremidade da raiz para cima ao longo da torre de suporte para a nacele.

31. Embarcação de instalação de acordo com a cláusula 29 ou 30, em que o sistema de movimentação de pá compreende um braço carregador (70) em que uma pluralidade de suportes de pá (44A, 44B, 44C) são conectados para prender a pá em múltiplas posições espaçadas ao longo de um comprimento da pá, em que o braço carregador é: a) articuladamente conectado com a talha (60) através de uma articulação de talha (71), ou b) articuladamente conectado com o deque ou com a torre de suporte através de pelo menos uma articulação (77), em que a articulação está localizada em uma base da torre ou localizada em uma distância a partir da base da torre, em que o braço carregador é pivotante em torno da articulação e móvel entre a orientação de coleta em que o braço carregador se estende em um ângulo de coleta com a vertical para coletar a pá e uma orientação de instalação em que o braço carregador se estende em um ângulo de instalação com a vertical, em que o ângulo de instalação é menor do que o ângulo de coleta.

32. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que uma extremidade do braço carregador é articuladamente conectado com a talha através da articulação de talha, e em que uma extremidade oposta (55) do braço carregador é suportada por uma talha de deque (48) que é móvel sobre um trilho de deque (49) que se estende entre uma primeira localização no deque e uma segunda localização no deque, a segunda localização que está mais próxima de uma base da torre de suporte então a primeira localização, em que o sistema de movimentação de pá (40) é configurado para içar a extremidade da raiz de cada pá até o nível da plataforma de suporte enquanto uma extremidade livre (25) da pá não é elevada até o mesmo nível antes de conectar a extremidade da raiz com o cubo, em que durante o içamento da extremidade da raiz a pá é pivotada por um ângulo e a extremidade livre é movida sobre uma distância horizontal para a torre de suporte.

33. Embarcação de instalação de acordo com a cláusula 31, em que o braço carregador é articuladamente conectado com o deque ou com a torre de suporte através de pelo menos uma articulação (77), em que: a) a articulação (77) está localizada em uma base da torre, em que a extremidade oposta (79) do braço carregador segue o caminho de uma parte de um círculo, em que braço carregador é configurado para prender a pá com a extremidade da raiz (22) da pá direcionado para longe da articulação e a extremidade livre da pá direcionada para a articulação, em que a pá permanece substancialmente alinhada com a torre de suporte durante o movimento para cima, b) em que a articulação (77) está localizada em uma base da torre em que a extremidade oposta (79) do braço carregador segue o caminho de uma parte de um círculo, em que um suporte da pá (44) é conectado de maneira articulada com a extremidade oposta (79), em que a pá é pivotada com relação ao braço carregador durante o movimento para cima para o cubo na plataforma de suporte, ou c) em que a articulação (77) está localizada em uma distância (103) a partir da base da torre, em que o braço carregador é configurado para prender a pá com a extremidade livre (25) da pá direcionada para a articulação, em que a pá permanece substancialmente alinhada com a torre de suporte durante o movimento para cima.

34. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas 27 a 33, em que a torre de suporte está orientada substancialmente vertical, ou pelo menos em um ângulo maior do que 85 graus com a horizontal.

35. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas 27 a 34, em que a plataforma de suporte (32) é configurada para suportar a nacele com o eixo de rotação principal do cubo orientado em paralelo com uma direção longitudinal da embarcação, ou ortogonal com uma direção longitudinal da embarcação.

36. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas 27 a 35, em que a torre de suporte e a localização de coleta das pás estão posicionadas em uma lateral da embarcação de instalação, e em que a localização de coleta se estende em paralelo com uma direção longitudinal da embarcação de instalação.

37. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas 27 a 36, em que a torre de suporte possui uma altura para a superfície da água que é de pelo menos 50 porcento, em particular pelo menos 75 porcento, mais em particular pelo menos 100 porcento de um comprimento da pá.

38. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas 27 a 37, em que o sistema de movimentação de pá compreende um sistema de içamento compreendendo um bloco de viagem, o suporte da pá sendo montado para o bloco de viagem para levantar a extremidade da raiz da pá até a plataforma de suporte enquanto pivota a pá para cima, em que em particular o bloco de viagem e a talha são integrados.

39. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas 29 e 34 a 38, em que o trilho de carregamento (46) se estende sobre uma distância horizontal para longe a partir da plataforma de suporte, e a talha (60) é configurado para rolar ou deslizar ao longo do trilho de carregamento para a dita plataforma de suporte sobre a dita distância horizontal a partir da posição remota até a posição de instalação, em que a talha suporta pelo menos um suporte de pá (44).

40. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que os um ou mais dispositivos de içamento compreende um guindaste configurado para içar a pá a partir do deque e para posicionar a extremidade da raiz da pá no suporte da pá (44) na talha enquanto continua a suportar a pá durante o movimento da talha para a nacele.

41. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que o trilho de carregamento se estende de maneira horizontal.

42. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas 39 a 40, em que o trilho de carregamento se estende em um ângulo de 0 a 70 graus, preferivelmente 50 a 70 graus, com a vertical e em que a pá é conectada com o conector extremidade da raiz em um ângulo de 0 a 70 graus, preferivelmente 50 a 70 graus com a vertical.

43. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas 27 a 42, compreendendo pelo menos um primeiro dispositivo de içamento (34) e um segundo dispositivo de içamento (35), em que o primeiro dispositivo de içamento é um primeiro guindaste e o segundo dispositivo de içamento é um segundo guindaste, em que o primeiro guindaste e o segundo guindaste se estendem até acima da altura da plataforma de suporte, em que o primeiro guindaste é configurado para instalar a fundação no leito marinho, em que o segundo guindaste é configurado para realizar simultaneamente operações de içamento para a montagem do RNA.

44. Embarcação de instalação de acordo com a cláusula 43, em que o primeiro guindaste é posicionado em um primeiro lado da embarcação de instalação, e em que o segundo guindaste é posicionado em um segundo lado diferente da embarcação de instalação.

45. Embarcação de instalação de acordo com a cláusula 43 ou 44, em que o primeiro guindaste possui uma primeira área de deque associada no deque da embarcação, em particular no lado estibordo e o segundo dispositivo de içamento é um segundo guindaste tendo uma segunda área de deque associada no deque da embarcação, em particular no lado bombordo, em que a primeira e segunda áreas de deque são diferentes, áreas de deque dedicadas, em que a primeira área de deque é dedicada para a instalação da fundação e o mastro e a segunda área de deque é dedicada para a instalação das pás para a nacele.

46. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas 27 a 45, em que o sistema de movimentação de pá compreende atuadores (68, 69) para o posicionamento preciso da extremidade da raiz, com relação ao conector extremidade da raiz em uma direção Y e Z que são ortogonais com uma direção longitudinal da pá, em que os atuadores em particular são configurados para o alinhamento de múltiplas extremidades rosqueadas da extremidade da raiz com múltiplos orifícios associados no conector extremidade da raiz.

47. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que os atuadores (68, 69) são construídos para mover pelo menos um suporte de pá (44) na direção Y e Z.

48. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas 39 a 41, compreendendo uma segunda torre de suporte (100) posicionada em uma distância a partir da primeira torre de suporte (30).

49. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, compreendendo um elevador de pá (110) com o qual uma pá pode ser elevada em uma orientação horizontal até o nível da plataforma de suporte.

50. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores 47 a 48, em que a primeira e a segunda torres de suporte são interconectadas através de pelo menos uma viga de suporte.

51. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas 27 a 49 exceto as cláusulas 42 a 44, compreendendo um único guindaste que se estende até acima da altura da plataforma de suporte e um braço carregador (70).

52. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas 27 a 44, em que a plataforma de suporte (32) compreende um sistema de movimentação de nacele (119) compreendendo atuadores (121A-121D, 123A-123D) configurados para a movimentação da nacele (16) incluindo o cubo (18) em pelo menos uma direção Y e uma direção Z com relação a uma parte fixa (124) da plataforma e com relação à pá (24) que é presa por pelo menos um suporte de pá (44).

53. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que os atuadores são configurados para a movimentação da nacele e o cubo em uma direção X, Y e Z e para pivotar a nacele e o cubo em torno do eixo X, Y e Z para o alinhamento de um conector extremidade da raiz (20) com um extremidade da raiz (22) da pá.

54. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que a plataforma de suporte compreende uma montagem (125) em que a nacele pode ser conectada, e em que os atuadores são cilindros hidráulicos arranjados em um primeiro conjunto superior (120) de atuadores (121A-121D) e um segundo conjunto inferior (122) de atuadores (123A-123D) provido em uma distância abaixo do primeiro conjunto em que os atuadores se estendem entre a porção fixada (124) da plataforma de suporte e a montagem.

55. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas 27 a 54, em que ambos os guindastes (34, 35) estão posicionados na proa ou na popa da embarcação ou em que ambos os guindastes estão posicionados no lado estibordo ou no lado bombordo da embarcação ou em que os guindastes estão posicionados em cantos diagonalmente opostos da embarcação.

56. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas 27 a 55, em que a embarcação de instalação é uma embarcação flutuante, em particular um semissubmersível (10).

57. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das cláusulas 27 a 56, em que a embarcação de instalação é uma plataforma autoelevatória (10’).

58. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 26, compreendendo a movimentação da nacele (16) e do cubo (18) com relação a uma parte fixa (124) da plataforma de suporte (32) e com relação à pá (24) com uma pluralidade de atuadores, desta forma alinhar o conector extremidade da raiz (20) com a extremidade da raiz (22) da pá.

59. Método de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, compreendendo a movimentação tanto da pá com o sistema de movimentação de pá (40) quanto da nacele e o cubo com o sistema de movimentação de nacele (119) durante o alinhamento da extremidade da raiz com o conector extremidade da raiz.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para a instalação de uma turbina eólica offshore (100) em uma localização alvo (11) no mar com uma embarcação de instalação (10) caracterizado pelo fato de que a embarcação de instalação flutua durante a instalação da turbina eólica (100), a embarcação de instalação compreendendo: - uma estrutura de suporte de nacele (14) para suportar de maneira temporária uma nacele (16) compreendendo um cubo tendo uma pluralidade de conectores terminais raiz (22) em que as raízes terminais (20) das pás (24) devem ser conectadas, a estrutura de suporte de nacele compreendendo: - uma torre de suporte (30) se estendendo para cima a partir de um deque da embarcação de instalação, em que uma base (130) da torre de suporte permanece em uma posição fixa com relação ao deque durante a instalação da turbina eólica, - uma plataforma de suporte (32) conectada com a torre de suporte, a plataforma de suporte sendo configurada para suportar de maneira temporária a nacele durante a conexão de uma ou mais pás com a mesma, - um ou mais dispositivos de içamento (34, 35) configurados para: - içar a nacele (16) para a plataforma de suporte, - içar um conjunto de nacele (36) incluindo as pás (24) para um mastro de turbina eólica (81) localizado adjacente à embarcação,

em que o dispositivo de içamento para içar o conjunto completo de nacele é um guindaste que é separado a partir da torre de suporte, em que o método compreende: a) içar a nacele para a plataforma de suporte, e prender a nacele à plataforma de suporte, b) orientar um conector extremidade da raiz (20) do cubo da nacele em uma direção que faceia para um caminho de guia do sistema de movimentação de pá, c) conectar a extremidade da raiz (22) da primeira pá com o correspondente primeiro conector extremidade da raiz do cubo, d) repetir as etapas b) e c) para subsequentes pás e conectores terminais raiz até todas as pás estarem conectadas com o cubo da nacele, desta forma provendo um RNA (36), e) suspender o RNA a partir do guindaste, içar o RNA a partir da plataforma de suporte da estrutura de suporte de nacele com o guindaste, subsequentemente mover o RNA com o guindaste para longe a partir da plataforma de suporte e posicionar o RNA para um mastro de turbina eólica (81) localizado adjacente à embarcação.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que durante a instalação das pás no cubo, os um ou mais dispositivos de içamento simultaneamente instalam a fundação (80) no leito marinho e iça um mastro de turbina eólica (81) ou partes do mesmo para a fundação.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a embarcação de instalação compreende um sistema de movimentação de pá (40) configurado para a movimentação de uma pá a partir de uma localização de coleta para uma posição de instalação em que a extremidade da raiz é posicionado no conector extremidade da raiz, o sistema de movimentação de pá compreendendo pelo menos um suporte de pá móvel (44) configurado para suportar a pá e um sistema motriz (45) para mover o suporte de pá móvel, o método compreendendo entre as etapas b) e c): - suportar a extremidade da raiz de uma pá com o suporte de pá móvel, - mover a extremidade da raiz da primeira pá (24A) ao longo do caminho de guia para o conector extremidade da raiz (20) no cubo através da movimentação do suporte de pá móvel com o sistema motriz, alinhar a extremidade da raiz com o conector extremidade da raiz, e engatar a extremidade da raiz da pá com o conector extremidade da raiz no cubo.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o sistema de movimentação de pá compreende: - um trilho de carregamento (46) que é conectado, em particular fixado, com a estrutura de suporte de nacele, o trilho de carregamento tendo uma primeira extremidade localizada na plataforma de suporte e uma segunda extremidade oposta localizada mais afastada a partir da plataforma de suporte do que a primeira extremidade, o trilho de carregamento definindo o caminho de carregamento, e

- uma talha (60) que rola ou desliza ao longo do trilho de carregamento entre uma posição de instalação na plataforma de suporte e uma posição remota que está mais afastada a partir da plataforma de suporte do que a posição de instalação, em que pelo menos um suporte de pá (44) está conectado de maneira direta ou indireta com a talha e é movido pela talha, em que o método compreende: engatar pelo menos uma parte da pá, em particular a extremidade da raiz, com o suporte da pá (44) quando a talha está na posição remota e suportar a dita parte da pá com o suporte da pá, mover a talha a partir da posição remota para a posição de instalação na plataforma de suporte ao longo do trilho de carregamento, movendo desta forma a extremidade da raiz da pá para o conector extremidade da raiz do cubo.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o trilho de carregamento (46) se estende sobre uma distância vertical ao longo da torre de suporte, e em que a posição remota é uma posição inferior e a posição de instalação é uma posição superior da talha, em que a talha move a extremidade da raiz para cima ao longo da torre de suporte para a nacele.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que durante o movimento para cima, a pá é pivotada entre uma orientação de coleta, em que a pá se estende em um ângulo de coleta com a vertical e uma orientação de instalação, em que a pá se estende em um ângulo de instalação com a vertical, em que o ângulo de instalação é menor do que o ângulo de coleta.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 6, caracterizado pelo fato de que o sistema de movimentação de pá compreende um braço carregador (70), em que uma pluralidade de suportes de pá (44A, 44B, 44C) são conectados para prender a pá em múltiplas posições espaçadas ao longo de um comprimento da pá, o braço carregador tendo um comprimento que é de pelo menos metade do comprimento da pá, em que o braço carregador é: a) articuladamente conectado com a talha (60) através de uma articulação de talha (71), ou b) articuladamente conectado com o deque ou com a torre de suporte através de pelo menos uma articulação (77), em que a articulação está localizada na base da torre ou localizada em uma distância a partir da torre, em que o braço carregador é pivotante em torno da articulação e móvel entre a orientação de coleta, em que o braço carregador se estende em um ângulo de coleta com a vertical para coletar a pá e uma orientação de instalação, em que o braço carregador se estende em um ângulo de instalação com a vertical, em que o ângulo de instalação é menor do que o ângulo de coleta, o método compreendendo: conectar a pá com o braço carregador através dos suportes da pá quando a pá está na orientação de coleta, e pivotar a pá para a orientação de instalação com o braço carregador.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o braço carregador é articuladamente conectado com a talha (60) através da articulação de talha (71), o método compreendendo: prender a pá com o braço carregador através dos suportes da pá, em que a extremidade da raiz da pá é direcionada para a talha e a extremidade livre é direcionada para longe da talha, mover a talha para cima ao longo da torre de suporte, movendo desta forma a extremidade da raiz da pá para cima ao longo da torre de suporte para a nacele e pivotar a pá para a orientação de instalação.

9. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o braço carregador é articuladamente conectado com o deque ou com a torre de suporte através de pelo menos uma articulação (77), em que: a) a articulação (77) está localizada em uma base da torre, em que a extremidade oposta (79) do braço carregador segue o caminho de uma parte de um círculo, em que a pá é segurada pelo braço carregador com a extremidade da raiz (22) da pá direcionado para longe da articulação e a extremidade livre da pá direcionada para a articulação, em que a pá permanece substancialmente alinhada com a torre de suporte durante o movimento para cima, b) em que a articulação (77) está localizada em uma base da torre, em que a extremidade oposta (79) do braço carregador segue o caminho de uma parte de um círculo, em que um suporte da pá (44) é conectado de maneira articulada com a extremidade oposta (79), em que a pá é pivotada com relação ao braço carregador durante o movimento para cima para o cubo na plataforma de suporte, ou c) em que a articulação (77) está localizada em uma distância (103) a partir da base da torre, em que a pá é segurada pelo braço carregador com a extremidade livre (25) da pá direcionada para a articulação, em que a pá permanece substancialmente alinhada com a torre de suporte durante o movimento para cima, o método compreendendo: pivotar o braço carregador para cima, movendo desta forma a extremidade da raiz da pá para a nacele.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 9, caracterizado pelo fato de que o sistema de movimentação de pá (40) é configurado para içar a extremidade da raiz de cada pá até o nível da plataforma de suporte enquanto uma extremidade livre (25) da pá permanece no nível do deque ou pelo menos não é elevada até o mesmo nível antes de conectar a extremidade da raiz com o cubo, em que durante o içamento da extremidade da raiz (22) a pá é pivotada e a extremidade livre é movida para a torre de suporte.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 10, caracterizado pelo fato de que a pá é coletada com o pelo menos um suporte de pá enquanto a pá é substancialmente horizontal.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a pá é pivotada para uma orientação de instalação, em particular uma orientação vertical, que é substancialmente alinhada com a torre de suporte, a pá não sendo conectada com o mastro ou seções do mastro durante o pivotamento.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 12, caracterizado pelo fato de que o sistema de movimentação de pá compreende atuadores (68, 69) para o alinhamento da extremidade da raiz (22) com relação ao conector extremidade da raiz (20) em uma direção Y e Z que são ortogonais com uma direção longitudinal da pá, a direção longitudinal sendo a direção X, em que os atuadores (68, 69) movem pelo menos um suporte de pá (44) na direção Y e Z com relação à talha (60) ou braço carregador (70) em que o suporte da pá (44) é conectado, em que os atuadores em particular alinham as múltiplas extremidades rosqueadas da extremidade da raiz com múltiplos orifícios associados no conector extremidade da raiz.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13 exceto a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a pá é pivotada para uma orientação de instalação que é em um ângulo de 0 a 70 graus, preferivelmente 40 a 80 graus, mais preferivelmente 50 a 70 graus com a vertical.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o eixo de rotação principal (19) do cubo é orientado em paralelo ou ortogonal com uma direção longitudinal da embarcação.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a torre de suporte e a localização de coleta das pás estão posicionadas em uma lateral da embarcação de instalação, e em que a localização de coleta (41) se estende em paralelo com uma direção longitudinal da embarcação de instalação.

17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que a torre de suporte possui uma altura para a superfície da água que é de pelo menos 50 porcento, em particular pelo menos 75 porcento, mais em particular pelo menos 100 porcento de um comprimento da pá.

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 e 16 a 17, caracterizado pelo fato de que o trilho de carregamento (46) se estende sobre uma distância horizontal para longe a partir da plataforma de suporte e a talha rola ou desliza ao longo do trilho de carregamento para a dita plataforma de suporte sobre a dita distância horizontal a partir da posição remota até a posição de instalação, em que um suporte da pá (44) é provido na talha, uma extremidade do trilho estando localizada na plataforma de suporte e a extremidade oposta que está localizada remota a partir da plataforma de suporte.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que os um ou mais dispositivos de içamento compreende um guindaste, em que a pá é içada a partir do deque com o guindaste e em que a extremidade da raiz da pá é posicionado no suporte da pá na talha, e em que a pá é suportada tanto pela talha quanto pelo guindaste durante o movimento da talha para a nacele.

20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 19, caracterizado pelo fato de que o trilho de carregamento (46) se estende de maneira horizontal.

21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 19, caracterizado pelo fato de que o trilho de carregamento se estende em um ângulo de 0 a 70 graus, preferivelmente 40 a 80 graus, mais preferivelmente 50 a 70 graus com a vertical e em que a pá é conectada com o conector extremidade da raiz em um ângulo de 0 a 70 graus, preferivelmente 40 a 80 graus, mais preferivelmente 50 a 70 graus com a vertical.

22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um primeiro dispositivo de içamento (34) e um segundo dispositivo de içamento (35), em que o primeiro dispositivo de içamento é um primeiro guindaste tendo uma primeira área de deque associada no deque da embarcação, em particular no lado estibordo e o segundo dispositivo de içamento é um segundo guindaste tendo uma segunda área de deque associada no deque da embarcação, em particular no lado bombordo, em que a primeira e segunda áreas de deque são diferentes, áreas de deque dedicadas, em que o primeiro guindaste é usado para instalar a fundação no leito marinho enquanto o segundo guindaste simultaneamente realiza operações de içamento para a montagem da nacele, cada guindaste usando a sua área de deque dedicada associada.

23. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato de que a fundação e um mastro de turbina eólica ou segmentos de mastro são instalados a partir de um primeiro lado da embarcação de instalação pelo primeiro guindaste, e a nacele é montada em um segundo lado diferente da embarcação, e em que durante a instalação da fundação e a conexão das pás com o cubo a embarcação de instalação é posicionado com o primeiro lado na localização alvo, e em que após a instalação da fundação e um mastro de turbina eólica, a embarcação é reposicionada com o segundo lado na localização alvo de maneira a transferir o RNA (36) a partir da embarcação para um mastro de turbina eólica.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a embarcação de instalação é reposicionada durante a instalação das pás no cubo.

25. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 24, caracterizado pelo fato de que o RNA (36) é instalado na fundação (80) e o mastro (81) que foram instalados simultaneamente com a montagem do dito RNA (36), ou em que o RNA (36) é instalado para uma fundação diferente e o mastro do que a fundação (80) e o mastro (81) que foram instalados simultaneamente com a montagem do RNA (36).

26. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 25, caracterizado pelo fato de que as pás individuais são instaladas no cubo em uma orientação inclinada, a extremidade da raiz da pá sendo localizado mais alto do que a extremidade livre da pá.

27. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 26, caracterizado pelo fato de que compreende mover a nacele (16) e o cubo (18) com relação a uma parte fixa (124) da plataforma de suporte (32) e com relação à pá (24) com uma pluralidade de atuadores, desta forma alinhar o conector extremidade da raiz (20) com a extremidade da raiz (22) da pá.

28. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que compreende mover tanto a pá com o sistema de movimentação de pá (40) quanto a nacele e o cubo com o sistema de movimentação de nacele (119) durante o alinhamento da extremidade da raiz com o conector extremidade da raiz.

29. Embarcação de instalação (10; 10’) configurada para a instalação offshore de turbinas eólicas (100) em uma localização alvo enquanto flutua, a embarcação caracterizada pelo fato de que compreende: - uma estrutura de suporte de nacele (14) para suportar de maneira temporária uma nacele compreendendo um cubo tendo uma pluralidade de conectores terminais raiz (20) em que as raízes terminais (22) das pás (24) devem ser conectadas, a estrutura de suporte de nacele compreendendo: - uma torre de suporte (30) se estendendo para cima a partir de um deque da embarcação de instalação, - uma plataforma de suporte (32) conectada com a torre de suporte, a plataforma de suporte sendo configurada para suportar de maneira temporária a nacele durante a conexão de uma ou mais pás com a mesma,

- um ou mais dispositivos de içamento configurados para: - içar a nacele (16) para a plataforma de suporte, - içar um conjunto completo de nacele (36) para um mastro de turbina eólica (81) localizado adjacente à embarcação, em que o dispositivo de içamento para içar o conjunto completo de nacele é um guindaste (34, 35) que é separado a partir da torre de suporte.

30. Embarcação de instalação, de acordo com a reivindicação 29, caracterizada pelo fato de que compreende um sistema de movimentação de pá (40) configurado para a movimentação de uma pá a partir de uma localização de coleta para uma posição de instalação em que a extremidade da raiz (22) é posicionado no conector extremidade da raiz (22), o sistema de movimentação de pá compreendendo pelo menos um suporte de pá móvel (44) configurado para suportar a pá e um sistema motriz (45) para mover o suporte de pá móvel.

31. Embarcação de instalação, de acordo com a reivindicação 30, caracterizada pelo fato de que compreende o sistema de movimentação de pá compreende: - um trilho de carregamento (46) que é conectado, em particular fixado, com a estrutura de suporte de nacele, o trilho de carregamento tendo uma primeira extremidade localizada na plataforma de suporte e uma segunda extremidade oposta localizada mais afastada a partir da plataforma de suporte do que a primeira extremidade, o trilho de carregamento definindo um caminho de carregamento, e

- uma talha (60) que rola ou desliza ao longo do trilho de carregamento entre uma posição de instalação na plataforma de suporte e uma posição remota que está mais afastada a partir da plataforma de suporte do que a posição de instalação, em que pelo menos um suporte de pá está conectado de maneira direta ou indireta com a talha e é movido pela talha.

32. Embarcação de instalação, de acordo com a reivindicação 31, caracterizada pelo fato de que o trilho de carregamento se estende sobre uma distância vertical ao longo da torre de suporte, e em que a posição remota é uma posição inferior e a posição de instalação é uma posição superior da talha, em que a talha é configurado para mover a extremidade da raiz para cima ao longo da torre de suporte para a nacele.

33. Embarcação de instalação, de acordo com a reivindicação 31 ou 32, caracterizada pelo fato de que o sistema de movimentação de pá compreende um braço carregador (70) em que uma pluralidade de suportes de pá (44A, 44B, 44C) são conectados para prender a pá em múltiplas posições espaçadas ao longo de um comprimento da pá, em que o braço carregador é: a) articuladamente conectado com a talha (60) através de uma articulação de talha (71), ou b) articuladamente conectado com o deque ou com a torre de suporte através de pelo menos uma articulação (77), em que a articulação está localizada em uma base da torre ou localizada em uma distância a partir da base da torre,

em que o braço carregador é pivotante em torno da articulação e móvel entre a orientação de coleta em que o braço carregador se estende em um ângulo de coleta com a vertical para coletar a pá e uma orientação de instalação em que o braço carregador se estende em um ângulo de instalação com a vertical, em que o ângulo de instalação é menor do que o ângulo de coleta.

34. Embarcação de instalação, de acordo com a reivindicação 33, caracterizada pelo fato de que uma extremidade do braço carregador é articuladamente conectada com a talha através da articulação de talha, e em que uma extremidade oposta (55) do braço carregador é suportada por uma talha de deque (48) que é móvel sobre um trilho de deque (49) que se estende entre uma primeira localização no deque e uma segunda localização no deque, a segunda localização que está mais próxima de uma base da torre de suporte então a primeira localização, em que o sistema de movimentação de pá (40) é configurado para içar a extremidade da raiz de cada pá até o nível da plataforma de suporte enquanto uma extremidade livre (25) da pá não é elevada até o mesmo nível antes de conectar a extremidade da raiz com o cubo, em que durante o içamento da extremidade da raiz a pá é pivotada por um ângulo e a extremidade livre é movida sobre uma distância horizontal para a torre de suporte.

35. Embarcação de instalação, de acordo com a reivindicação 33, caracterizada pelo fato de que o braço carregador é articuladamente conectado com o deque ou com a torre de suporte através de pelo menos uma articulação (77), em que: a) a articulação (77) está localizada em uma base da torre, em que a extremidade oposta (79) do braço carregador segue o caminho de uma parte de um círculo, em que braço carregador é configurado para prender a pá com a extremidade da raiz (22) da pá direcionado para longe da articulação e a extremidade livre da pá direcionada para a articulação, em que a pá permanece substancialmente alinhada com a torre de suporte durante o movimento para cima, b) em que a articulação (77) está localizada em uma base da torre em que a extremidade oposta (79) do braço carregador segue o caminho de uma parte de um círculo, em que um suporte da pá (44) é conectado de maneira articulada com a extremidade oposta (79), em que a pá é pivotada com relação ao braço carregador durante o movimento para cima para o cubo na plataforma de suporte, ou c) em que a articulação (77) está localizada em uma distância (103) a partir da base da torre, em que o braço carregador é configurado para prender a pá com a extremidade livre (25) da pá direcionada para a articulação, em que a pá permanece substancialmente alinhada com a torre de suporte durante o movimento para cima.

36. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 35, caracterizada pelo fato de que a torre de suporte está orientada substancialmente vertical, ou pelo menos em um ângulo maior do que 85 graus com a horizontal.

37. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 36, caracterizada pelo fato de que a plataforma de suporte (32) é configurada para suportar a nacele com o eixo de rotação principal do cubo orientado em paralelo com uma direção longitudinal da embarcação, ou ortogonal com uma direção longitudinal da embarcação.

38. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 37, caracterizada pelo fato de que a torre de suporte e a localização de coleta das pás estão posicionadas em uma lateral da embarcação de instalação, e em que a localização de coleta se estende em paralelo com uma direção longitudinal da embarcação de instalação.

39. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 38, caracterizada pelo fato de que a torre de suporte possui uma altura para a superfície da água que é de pelo menos 50 porcento, em particular pelo menos 75 porcento, mais em particular pelo menos 100 porcento de um comprimento da pá.

40. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 39, caracterizada pelo fato de que o sistema de movimentação de pá compreende um sistema de içamento compreendendo um bloco de viagem, o suporte da pá sendo montado para o bloco de viagem para levantar a extremidade da raiz da pá até a plataforma de suporte enquanto pivota a pá para cima, em que em particular o bloco de viagem e a talha são integrados.

41. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 31 e 36 a 40, caracterizada pelo fato de que o trilho de carregamento (46) se estende sobre uma distância horizontal para longe a partir da plataforma de suporte, uma extremidade do trilho estando localizada na plataforma de suporte e a extremidade oposta que está localizada remota a partir da plataforma de suporte, e em que a talha (60) é configurado para rolar ou deslizar ao longo do trilho de carregamento para a dita plataforma de suporte sobre a dita distância horizontal a partir da posição remota até a posição de instalação, em que a talha suporta pelo menos um suporte de pá (44).

42. Embarcação de instalação, de acordo com a reivindicação 41, caracterizada pelo fato de que os um ou mais dispositivos de içamento compreende um guindaste configurado para içar a pá a partir do deque e para posicionar a extremidade da raiz da pá no suporte da pá (44) na talha enquanto continua a suportar a pá durante o movimento da talha para a nacele.

43. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 41 a 42, caracterizada pelo fato de que o trilho de carregamento se estende de maneira horizontal.

44. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 41 a 42, caracterizada pelo fato de que o trilho de carregamento se estende em um ângulo de 0 a 70 graus, preferivelmente 50 a 70 graus, com a vertical e em que a pá é conectada com o conector extremidade da raiz em um ângulo de 0 a 70 graus, preferivelmente 50 a 70 graus com a vertical.

45. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 44, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos um primeiro dispositivo de içamento (34) e um segundo dispositivo de içamento (35), em que o primeiro dispositivo de içamento é um primeiro guindaste e o segundo dispositivo de içamento é um segundo guindaste, em que o primeiro guindaste e o segundo guindaste se estendem até acima da altura da plataforma de suporte, em que o primeiro guindaste é configurado para instalar a fundação no leito marinho, em que o segundo guindaste é configurado para realizar simultaneamente as operações de içamento para a montagem do RNA.

46. Embarcação de instalação, de acordo com a reivindicação 45, caracterizada pelo fato de que o primeiro guindaste é posicionado em um primeiro lado da embarcação de instalação, e em que o segundo guindaste é posicionado em um segundo lado diferente da embarcação de instalação.

47. Embarcação de instalação, de acordo com a reivindicação 45 ou 46, caracterizada pelo fato de que o primeiro guindaste possui uma primeira área de deque associada no deque da embarcação, em particular no lado estibordo e o segundo dispositivo de içamento é um segundo guindaste tendo uma segunda área de deque associada no deque da embarcação, em particular no lado bombordo, em que a primeira e segunda áreas de deque são diferentes, áreas de deque dedicadas, em que a primeira área de deque é dedicada para a instalação da fundação e o mastro e a segunda área de deque é dedicada para a instalação das pás para a nacele.

48. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 47, caracterizada pelo fato de que o sistema de movimentação de pá compreende atuadores (68, 69) para o posicionamento preciso da extremidade da raiz, com relação ao conector extremidade da raiz em uma direção Y e Z que são ortogonais com uma direção longitudinal da pá, em que os atuadores em particular são configurados para o alinhamento de múltiplas extremidades rosqueadas da extremidade da raiz com múltiplos orifícios associados no conector extremidade da raiz.

49. Embarcação de instalação, de acordo com a reivindicação 48, caracterizada pelo fato de que os atuadores (68, 69) são construídos para mover pelo menos um suporte de pá (44) na direção Y e Z.

50. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 41 a 43, caracterizada pelo fato de que compreende uma segunda torre de suporte (100) posicionada em uma distância a partir da primeira torre de suporte (30).

51. Embarcação de instalação, de acordo com a reivindicação 50, caracterizada pelo fato de que compreende um elevador de pá (110) com o qual uma pá pode ser elevada em uma orientação horizontal até o nível da plataforma de suporte.

52. Embarcação de instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 49 a 50, caracterizada pelo fato de que a primeira e a segunda torres de suporte são interconectadas através de pelo menos uma viga de suporte.

53. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 27 a 49 exceto as reivindicações 44 a 46, caracterizada pelo fato de que compreende um único guindaste que se estende até acima da altura da plataforma de suporte e um braço carregador (70).

54. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 46, caracterizada pelo fato de que a plataforma de suporte (32) compreende um sistema de movimentação de nacele (119) compreendendo atuadores (121A- 121D, 123A-123D) configurados para a movimentação da nacele (16) incluindo o cubo (18) em pelo menos uma direção Y e uma direção Z com relação a uma parte fixa (124) da plataforma e com relação à pá (24) que é presa por pelo menos um suporte de pá (44)

55. Embarcação de instalação, de acordo com a reivindicação 54, caracterizada pelo fato de que os atuadores são configurados para a movimentação da nacele e o cubo em uma direção X, Y e Z e para pivotar a nacele e o cubo em torno do eixo X, Y e Z para o alinhamento de um conector extremidade da raiz (20) com um extremidade da raiz (22) da pá.

56. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 55, caracterizada pelo fato de que a plataforma de suporte compreende uma montagem (125) em que a nacele pode ser conectada, e em que os atuadores são cilindros hidráulicos arranjados em um primeiro conjunto superior (120) de atuadores (121A-121D) e um segundo conjunto inferior (122) de atuadores (123A-123D) provido em uma distância abaixo do primeiro conjunto em que os atuadores se estendem entre a porção fixada (124) da plataforma de suporte e a montagem.

57. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 56, caracterizada pelo fato de que ambos os guindastes (34, 35) estão posicionados na proa ou na popa da embarcação ou em que ambos os guindastes estão posicionados no lado estibordo ou no lado bombordo da embarcação ou em que os guindastes estão posicionados em cantos diagonalmente opostos da embarcação.

58. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 57, caracterizada pelo fato de que a embarcação de instalação é uma embarcação flutuante, em particular um semissubmersível (10).

59. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 58, caracterizada pelo fato de que a embarcação de instalação é uma plataforma autoelevatória (10’).

60. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 59, caracterizada pelo fato de que o guindaste compreende uma base de torre giratória que é rotativa em torno de um eixo vertical e uma lança pivotável que é conectada com a base de torre através de uma articulação e que é pivotante com relação à base de torre em torno de um eixo pivô horizontal.

61. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 60, caracterizada pelo fato de que uma base (39) do guindaste é provida em uma localização diferente no deque do que uma base (130) da torre de suporte.

62. Embarcação de instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 60, caracterizada pelo fato de que uma base (130) da torre de suporte é conectada com o deque ou casco da embarcação de instalação e construída para permanecer em uma posição fixa com relação ao deque durante a instalação da turbina eólica.