EP2753540A1 - Installationsfahrzeug für ein gezeitenkraftwerk und verfahren für dessen betrieb - Google Patents

Installationsfahrzeug für ein gezeitenkraftwerk und verfahren für dessen betrieb

Info

Publication number
EP2753540A1
EP2753540A1 EP12741258.3A EP12741258A EP2753540A1 EP 2753540 A1 EP2753540 A1 EP 2753540A1 EP 12741258 A EP12741258 A EP 12741258A EP 2753540 A1 EP2753540 A1 EP 2753540A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
installation vehicle
floating
support element
floating devices
nacelle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12741258.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alex Hewitt
Jason Hayman
Norman Perner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP2753540A1 publication Critical patent/EP2753540A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
    • B63B1/10—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls
    • B63B1/14—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls the hulls being interconnected resiliently or having means for actively varying hull shape or configuration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/02—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking
    • B63B43/04—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving stability
    • B63B43/06—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving stability using ballast tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B7/00—Collapsible, foldable, inflatable or like vessels
    • B63B7/02—Collapsible, foldable, inflatable or like vessels comprising only rigid parts
    • B63B7/04—Collapsible, foldable, inflatable or like vessels comprising only rigid parts sectionalised
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B73/00—Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms
    • B63B73/40—Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms characterised by joining methods
    • B63B73/49—Building or assembling vessels or marine structures, e.g. hulls or offshore platforms characterised by joining methods by means of threaded members, e.g. screws, threaded bolts or nuts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/14—Control of attitude or depth
    • B63G8/22—Adjustment of buoyancy by water ballasting; Emptying equipment for ballast tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/4433—Floating structures carrying electric power plants
    • B63B2035/4466—Floating structures carrying electric power plants for converting water energy into electric energy, e.g. from tidal flows, waves or currents
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Definitions

  • the invention relates to an installation vehicle for a tidal power plant, in particular for two-part systems, for which a nacelle with a turbine-generator unit is attached to a coupling device of a supporting against the bottom of the water base part. Furthermore, a method for the operation of the installation vehicle is specified.
  • Water flow are known. These are developed for power generation from a watercourse or a sea current, in particular a tidal current, in order to be able to dispense with the establishment of barrages can.
  • a propeller-shaped water turbine is used which drives an electric generator arranged inside the nacelle.
  • EP 1 980 670 A1 discloses a catamaran having an open central area sized to allow a tidal turbine to pass therethrough.
  • a gravity foundation to which the tidal turbine is coupled, is transported to the installation site on the underside of the catamaran.
  • a disadvantage of this installation method is the high, to-use weight of the entire system to which the foundation part contributes significantly. As a result, the installation vehicle must meet a high payload requirement. To be able to install particularly large tidal power plants, it was proposed, in a first step, first the foundation with a
  • GB 2437533 A and GB 2447514 B describe the
  • detachable buoyancy aids described by US Pat. Nos. 3,633,369 and 3,823,564 may be used for the installation.
  • GB 980,575 discloses a method for depositing heavy loads on the seabed. For this purpose, the pontoon used for the transport of the load is partially flooded and pulled by means of winches on an anchor system to the seabed. This is a shelf without disturbing wave influences possible.
  • the invention is based on the object, an installation vehicle for
  • the installation vehicle should be suitable for precise storage and recovery of plants of different sizes.
  • a dipping device is used, which by means of a controllable fastening device, a nacelle with a turbine Generator unit for a tidal power station receives.
  • the installation vehicle is by means of a supply and communication line with a
  • Installation vehicle operated as an energy self-sufficient and remotely controllable unit.
  • the installation vehicle comprises at least two floating devices with a plurality of ballast tanks, which are preferably designed as streamlined, elongate units. Between the floating devices is the
  • Machine nacelle with the turbine-generator unit by means of a controllable fastening device held by a support member which establishes a connection between the floating devices.
  • Coupling device used and / or the support element comprises a
  • Inventive installation vehicle adaptable to different sizes of the turbine-generator unit.
  • the distance between the lateral floating devices is adjusted by an exchange or a change in length of the support member so that the turbine-generator unit can be safely received.
  • Adaptation of the support element which serves as a load-receiving connection between the floating devices, creates an adapted to the respective abinnede installation vehicle for the bending and torsional forces on the load-absorbing structures, in particular the support element, are reduced. Furthermore, the maneuverability and the life increase due to the reduced load.
  • the floating devices are additionally adjustable in size.
  • These preferably include a plurality of ballast tanks, which are arranged in series and each associated with a device for receiving ballast water.
  • the water flow against one constantly
  • each module comprising at least one ballast tank. Furthermore, there is a releasable connection between adjacent modules, which is designed to be load-bearing. This is an exchange of individual modules and adding additional modules for extending an advantageously designed floating device is possible.
  • FIG. 1 shows an installation vehicle according to the invention, which has a
  • Machine nacelle absorbs.
  • FIGS. 2a are identical to FIGS. 2a.
  • Figures 2b and 2b show in plan view installation vehicles according to the invention with a length-adapted support element which establishes a connection between lateral floating devices.
  • FIG. 3 shows the arrangement of ballast tanks for the floating device of an installation vehicle according to the invention.
  • FIG. 4 shows a partial section in a sectional illustration for a modularly constructed floating device of a device according to the invention
  • FIG. 1 schematically illustrates, in simplified form, an installation vehicle 1 according to the invention. This is used to receive a machine nacelle 2 with a turbine generator unit 3, which can be placed on a foundation part of a tidal power plant not shown in detail by means of a coupling nipple 15.
  • the machine nacelle 2 is held by a controllable
  • the support member 8 is a connection between a pairwise arrangement laterally
  • Figure 3 shows the structure of a floating device 4 as a partial sectional view.
  • ballast tanks 5.1, ..., 5.8 are connected to a compressed air and control device 16 in connection, which sets the ballast water level in each ballast tank 5.1, 5.8 separately.
  • the floating devices 4, 4.1, 4.2 are due to their size despite a streamlined design for the flow resistance essential components.
  • connection between the support member 8 and the floating devices 4, 4.1, 4.2 can be separated.
  • a releasable coupling device 9.1, 9.2 is used with a bolt connection 12 for the realization of this connection.
  • This releasable coupling device 9.1, 9.2 can be at different
  • Attachment points 11.1, 11.2, 11.3, 11.4 are attached to the support member 8, so that on the support member 8 different distances for the floating device 4, 4.1, 4.2 are adjustable.
  • the support member 8 can be replaced depending on the installation task. This embodiment is shown in FIGS. 2a and 2b
  • FIG. 2a shows a first support member 8.1, which sets a distance di between the floating devices 4, 4.1, 4.2, which is smaller than the distance 02 for an adapted to a larger turbine generator unit 3 installation vehicle 1.
  • Support element 8 8.1, 8.2 may be provided a device 10 for size adjustment. This can be an extension piece or an extendable unit.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of an inventive device
  • ballast tanks 5.9, 5.10, 5.11 itself or a structure enveloping them are designed to be load-bearing, so that by a series of self-supporting modules 13.1, 13.2, 13.3 a
  • size-adjustable floating device 4, 4.1, 4.2 is formed. This can be adjusted by the choice of the number of modules for the necessary Auskragin in the longitudinal direction for the floating devices 4, 4.1, 4.2 depending on the male weight of the intended for installation machine nacelle 2. Coupled are the modules 13.1, 13.2, 13.3
  • connection components 14, 14n which are accessible via access openings 18.1, 18.2, 18.3, 18.4. Further embodiments of the invention are conceivable.
  • the connection between the floating devices 4, 4.1, 4.2 can be made by a plurality of support elements 8, 8.1, 8.2, wherein some of the elements with respect to the predetermined by the floating devices 4, 4.1, 4.2 longitudinal axis of
  • Installation vehicle can run diagonally as far as the area provided for receiving the turbine-generator unit 3 area remains free. Furthermore, it is conceivable to form the support elements 8.1, 8.2 as a support frame or by means of a streamlined profile, in order to allow an improved installation under flow. The installation vehicle is oriented so that the

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Installationsfahrzeug (1) für eine Maschinengondel (2) eines Gezeitenkraftwerks mit einer Turbinen - Generatoreinheit (3) umfassend wenigstens zwei Schwimmvorrichtungen (4.1, 4.2) mit einer Vielzahl von Ballasttanks, deren Auftrieb einstellbar ist; eine in unterschiedliche Richtung wirkende Antriebsvorrichtung (6.1, 6.2, 6.3, 6.4); eine steuerbare Befestigungsvorrichtung zur Halterung der Maschinengondel, wobei die Befestigungsvorrichtung (9.1, 9.2) wenigstens mittelbar mit einem Tragelement (8) verbunden ist, das eine Verbindung zwischen den Schwimmvorrichtungen herstellt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den Schwimmvorrichtungen und dem Tragelement durch eine lösbare Kopplungseinrichtung ausgeführt ist oder das Tragelement eine Vorrichtung zur Größenanpassung umfasst.

Description

Installationsfahrzeug für ein Gezeitenkraftwerk und Verfahren für dessen Betrieb
Die Erfindung betrifft ein Installationsfahrzeug für ein Gezeitenkraftwerk, insbesondere für zweiteilige Anlagen, für die eine Maschinengondel mit einer Turbine-Generatoreinheit an einer Kopplungsvorrichtung eines sich gegen den Gewässergrund abstützenden Fundamentteils befestigt wird. Des Weiteren wird ein Verfahren für den Betrieb des Installationsfahrzeugs angegeben.
Frei umströmte Wasserturbinen für die Energiegewinnung aus einer
Gewässerströmung sind bekannt. Diese werden für die Stromerzeugung aus einem Fließgewässer oder einer Meeresströmung, insbesondere einer Gezeitenströmung, entwickelt, um auf die Errichtung von Sperrwerken verzichten zu können. Für eine mögliche Ausführung wird eine propellerförmige Wasserturbine verwendet, die einen innerhalb der Maschinengondel angeordneten elektrischen Generator antreibt.
Zur effizienten Ausnutzung langsamer Gewässerströmungen werden
Wasserturbinen mit einem großen Rotordurchmesser benötigt. Diese Anforderung führt insbesondere bei einem Standort im Meer zu einer aufwendigen Installation, sodass an die jeweilige Anlage angepasste Installationsfahrzeuge vorgeschlagen wurden. Beispielsweise offenbart die EP 1 980 670 AI einen Katamaran mit einem offenen Zentralbereich, der so dimensioniert ist, dass eine Gezeitenturbine hindurchgeführt werden kann. Zusätzlich wird ein Schwerkraftfundament, an dem die Gezeitenturbine angekoppelt ist, bis zum Installationsort auf der Unterseite des Katamarans transportiert. Für die Installation wird die Anlage als Ganzes, d.h. die Kombination aus Gezeitenturbine und Fundamentteil, vom Katamaran aus abgelassen, wobei die Gezeitenturbine durch die Zentralöffnung geführt wird. Nachteilig an diesem Installationsverfahren ist das hohe, zu handhabende Gewicht der Gesamtanlage, zu dem das Fundamentteil wesentlich beiträgt. Als Folge muss das Installationsfahrzeug eine hohe Traglastanforderung erfüllen. Um besonders große Gezeitenkraftwerke installieren zu können wurde vorgeschlagen, in einem ersten Schritt zunächst das Fundament mit einer
Stützstruktur am Gewässergrund anzulegen. An der Stützstruktur liegt eine Kopplungsvorrichtung vor, an der die Maschinengondel mit der Turbine- Generatoreinheit befestigbar ist. Hierzu wird beispielhaft auf die WO 2002/066828 AI und WO 2004/015264 AI verwiesen. Diese Schriften offenbaren das Absetzen einer Maschinengondel mit einem Kopplungszapfen auf einer als konischen Aufnahme ausgebildeten, turmseitigen Kopplungsvorrichtung. Das Ablassen der Maschinengondel erfolgt an Führungsseilen, die zwischen dem Oberteil des Turms und einem Wasserfahrzeug, das für den Transport der Maschinengondel mit der Turbine-Generatoreinheit dient, aufgespannt werden.
Des Weiteren beschreiben die GB 2437533 A und die GB 2447514 B die
Installation zwei- und mehrteiliger Anlagen mit Hilfe eines Schiffskrans. Dies setzt ein präzises Manövrieren des Schifffahrzeugs und stabilisierte Kransysteme zum Ausgleich von Wellenbewegungen voraus. Beides ist für die genannten, großbauenden Anlagenteile aufwendig, sodass spezielle Installationsschiffe notwendig sind. Zusätzlich ist das für die Installation verwendbare Zeitfenster eng begrenzt, da ein Absetzen der Anlage ruhige Wetterbedingungen und eine definierte, schwache Anströmung voraussetzt.
Zur Erleichterung einer kranbasierten Installation einer zweiteiligen Anlage wird durch die DE 10 2008 032 625 B3 vorgeschlagen, eine Hubvorrichtung für eine Maschinengondel mit einer faltbaren Schürze auszustatten, die in der Phase der Endannäherung an ein Fundamentteil den Turm umgreift und so die
Hubvorrichtung gegenüber der Kopplungsvorrichtung zentriert.
Um auf spezielle Installationsfahrzeuge verzichten zu können, schlägt die
US 7,859,128 B2 vor, eine Maschinengondel mit einer Turbine-Generatoreinheit für eine zweiteilige Anlage mit einem positiven Auftrieb auszulegen. Zur
Installation wird eine Seiiverbindung zwischen der turmseitigen
Kopplungsvorrichtung und dem Kopplungsgegenstück an der Maschinengondel eingerichtet, die die Maschinengondel zur Kopplungsvorrichtung zieht. Wird die Seilverbindung am Ende des Kopplungszapfens und am Grund der konischen Aufnahme der Kopplungsvorrichtung geführt, erfolgt eine automatische
Zentrierung beim Einholen des Seils. Nachteilig an diesem Konzept ist der konstruktive Aufwand für das an der Anlage verbleibende Seilzugsystem. Des Weiteren benötigen die im Gondelgehäuse vorgesehenen Auftriebskomponenten zusätzlichen Bauraum.
Alternativ können für die Installation abtrennbare Auftriebshilfen verwendet werden, die durch die US 3,633,369 und US 3,823,564 beschrieben werden. Offenbart sind Schwimmkörper, die für den Transport und die Ablage von Traggerüsten für Bohrplattformen dienen. Des Weiteren ist aus der GB 980,575 ein Verfahren zum Ablegen schwerer Lasten auf dem Meeresgrund bekannt. Hierzu wird der für den Transport der Last verwendete Ponton teilweise geflutet und mit Hilfe von Winden an einem Ankersystem zum Meeresgrund gezogen. Damit ist eine Ablage ohne störende Welleneinflüsse möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Installationsfahrzeug für
Komponenten von Gezeitenkraftwerken, insbesondere für eine Maschinengondel mit einer Turbine-Generatoreinheit sowie ein Verfahren für dessen Betrieb anzugeben, das nicht durch Wetter- und Welleneinflüsse beeinflusst wird. Dabei soll das Installationsfahrzeug für eine präzise Ablage und Bergung von Anlagen unterschiedlicher Größe geeignet sein.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Als Installationsfahrzeug wird eine Tauchvorrichtung verwendet, die mittels einer steuerbaren Befestigungsvorrichtung eine Maschinengondel mit einer Turbinen- Generatoreinheit für ein Gezeitenkraftwerk aufnimmt. Das Installationsfahrzeug steht mittels einer Versorgungs- und Kommunikationsleitung mit einem
Überwasserschiff in Verbindung. Diese Verbindungsleitung nimmt jedoch keine Last auf, sodass das Installationsfahrzeug nach dem Abtauchen von Wind- und Welleneinflüssen an der Wasseroberfläche entkoppelt ist. Für eine alternative Gestaltung wird auf die Versorgungsleitung verzichtet und das
Installationsfahrzeug als energieautarke und fernsteuerbare Einheit betrieben.
Das Installationsfahrzeug umfasst wenigstens zwei Schwimmvorrichtungen mit einer Vielzahl von Ballasttanks, die bevorzugt als stromlinienförmige, längliche Einheiten ausgebildet sind. Zwischen den Schwimmvorrichtungen wird die
Maschinengondel mit der Turbinen-Generatoreinheit mittels einer steuerbaren Befestigungsvorrichtung von einem Tragelement gehalten, das eine Verbindung zwischen den Schwimmvorrichtungen herstellt. Erfindungsgemäß wird zur
Verbindung der Schwimmvorrichtung mit dem Tragelement eine lösbare
Kopplungsvorrichtung verwendet und/oder das Tragelement umfasst eine
Vorrichtung zur Größenanpassung, die eine Einstellung des Abstands der
Schwimmvorrichtungen ermöglicht. Durch diese Maßnahme ist das
erfindungsgemäße Installationsfahrzeug an unterschiedliche Baugrößen der Turbinen-Generatoreinheit anpassbar. Dabei wird durch einen Austausch oder eine Längenveränderung des Tragelements der Abstand zwischen den seitlichen Schwimmvorrichtungen so angepasst, dass die Turbinen-Generatoreinheit sicher aufgenommen werden kann. Es erfolgt demnach eine Adaptierung in Abhängigkeit der Größe und/oder des Gewichts der Maschinengondel mit der Turbinen- Generatoreinheit.
Durch eine Einstellung des Abstands der Schwimmvorrichtungen und eine
Anpassung des Tragelements, das als lastaufnehmende Verbindung zwischen den Schwimmvorrichtungen dient, entsteht ein an die jeweils abzusetzende Anlage angepasstes Installationsfahrzeug für das Biege- und Torsionskräfte an den lastaufnehmenden Strukturen, insbesondere dem Tragelement, reduziert sind. Ferner erhöht sich die Manövrierfähigkeit und die Lebensdauer aufgrund der verringerten Belastung.
Für eine Weitergestaltung des erfindungsgemäßen Installationsfahrzeugs sind zusätzlich die Schwimmvorrichtungen größenanpassbar. Diese umfassen vorzugsweise eine Vielzahl von Ballasttanks, die in Reihe angeordnet sind und denen jeweils eine Vorrichtung zur Aufnahme von Ballastwasser zugeordnet ist. Vorteilhafterweise erfolgt der Wasserzustrom gegen einen ständig
aufrechtgehaltenen Innendruck, um im Notfall ein schnelles Ausblasen
sicherstellen zu können. Zur Adaptierung der Schwimmvorrichtungen bestehen diese aus einzelnen Modulen, wobei jedes Modul wenigstens einen Ballasttank umfasst. Ferner besteht eine lösbare Verbindung zwischen aneinandergrenzenden Modulen, die lasttragend ausgebildet ist. Damit ist ein Austausch einzelner Module und ein Hinzufügen zusätzlicher Module zur Verlängerung einer vorteilhaft ausgebildeten Schwimmvorrichtung möglich.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und
Figurendarstellungen erläutert, in denen im Einzelnen Folgendes dargestellt ist:
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Installationsfahrzeug, das eine
Maschinengondel aufnimmt.
Figuren 2a
und 2b zeigen in Draufsicht erfindungsgemäße Installationsfahrzeuge mit einem längenangepassten Tragelement, das eine Verbindung zwischen seitlichen Schwimmvorrichtungen herstellt.
Figur 3 zeigt die Anordnung von Ballasttanks für die Schwimmvorrichtung eines erfindungsgemäßen Installationsfahrzeugs. Figur 4 zeigt einen Teilabschnitt in Schnittdarstellung für eine modular aufgebaute Schwimmvorrichtung eines erfindungsgemäßen
Installationsfahrzeugs.
Figur 1 stellt schematisch vereinfacht ein erfindungsgemäßes Installationsfahrzeug 1 dar. Dieses dient zur Aufnahme einer Maschinengondel 2 mit einer Turbinen- Generatoreinheit 3, die mittels eines Kopplungsstutzens 15 auf ein im Einzelnen nicht dargestelltes Fundamentteil eines Gezeitenkraftwerks aufsetzbar ist.
Gehalten wird die Maschinengondel 2 von einer steuerbaren
Befestigungsvorrichtung 7 an einem Tragelement 8. Dabei stellt das Tragelement 8 eine Verbindung zwischen einer paarweisen Anordnung seitlicher
Schwimmvorrichtungen 4, 4.1, 4.2 her, mit deren Hilfe das Installationsfahrzeug 1 kontrolliert taucht.
Figur 3 zeigt den Aufbau einer Schwimmvorrichtung 4 als Teilschnittansicht.
Skizziert sind in Reihe angeordnete Ballasttanks 5.1, ... , 5.8, die an den Enden der Schwimmvorrichtung 4 stromlinienförmig ausgebildet sind. Die Ballasttanks 5.1, 5.8 stehen mit einer Druckluft- und Steuereinrichtung 16 in Verbindung, die den Ballastwasserstand in jedem einzelnen Ballasttank 5.1, 5.8 separat einstellt. Durch diese Maßnahme wird die Lage des Installationsfahrzeugs 1 unter Wasser stabilisiert, wobei neben der Einstellung der Tauchtiefe und der Festlegung der Horizontallage beim Absetzen und Aufnehmen der Last eine
Gewichtskompensation ausgeführt wird.
Zur Steuerung des Installationsfahrzeugs 1 werden zusätzliche
Antriebsvorrichtungen 6.1, 6.4 verwendet, die bevorzugt als in Vorwärts-, Quer- und Vertikalrichtung ausgerichtete Thruster angelegt sind. Alternativ können schwenkbare Antriebe oder Strahlruder verwendet werden. Die Schwimmvorrichtungen 4, 4.1, 4.2 stellen aufgrund ihrer Baugröße trotz einer stromlinienförmigen Ausgestaltung für den Anströmungswiderstand wesentliche Komponenten dar. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, den Querabstand zwischen den seitlichen Schwimmvorrichtungen 4, 4.1, 4.2 anpassbar zu gestalten, ergibt sich ein Installationsfahrzeug 1 mit einer für die jeweilige Turbinen- Generatoreinheit 3 der zur installierenden Maschinengondel 2 angepassten
Quererstreckung. Als Folge sind die auf das Tragelement 8 wirkenden Biege- und Torsionsbelastungen minimiert, sodass dessen Lebensdauer steigt. Zusätzlich entsteht durch die Adaptierung des Tragelements 8 ein gegenüber einer
überdimensionierten Schwimmhilfe manövrierfähigeres Installationsfahrzeug 1.
Zur Anpassung des Querabstands zwischen den Schwimmvorrichtungen 4, 4.1, 4.2 ist die Verbindung zwischen dem Tragelement 8 und den Schwimmvorrichtungen 4, 4.1, 4.2 abtrennbar. Hierzu wird zur Realisierung dieser Verbindung eine lösbare Kopplungseinrichtung 9.1, 9.2 mit einer Bolzenverbindung 12 verwendet. Diese lösbare Kopplungseinrichtung 9.1, 9.2 kann an unterschiedlichen
Befestigungspunkten 11.1, 11.2, 11.3, 11.4 am Tragelement 8 befestigt werden, sodass am Tragelement 8 unterschiedliche Abstände für die Schwimmvorrichtung 4, 4.1, 4.2 einstellbar sind.
Alternativ kann das Tragelement 8 in Abhängigkeit der Installationsaufgabe ausgetauscht werden. Diese Ausgestaltung ist in den Figuren 2a und 2b
dargestellt. Dabei zeigt Figur 2a ein erstes Tragelement 8.1, das einen Abstand di zwischen den Schwimmvorrichtungen 4, 4.1, 4.2 einstellt, der kleiner ist als der Abstand 02 für ein an eine größere Turbinen-Generatoreinheit 3 angepasstes Installationsfahrzeug 1. Für eine wiederum alternative Ausgestaltung kann am Tragelement 8, 8.1, 8.2 eine Vorrichtung zur Größenanpassung 10 vorgesehen sein. Dabei kann es sich um ein Verlängerungsstück oder um eine ausziehbare Einheit handeln. Figur 4 zeigt eine Weitergestaltung für ein erfindungsgemäßes
Installationsfahrzeug, wobei die seitliche Schwimmvorrichtung 4 einen modularen Aufbau aufweist. Skizziert sind Module 13.1, 13.2, 13.3, die jeweils einen
Ballasttank 5.9, 5.10, 5.11 aufnehmen. Dabei sind die Ballasttanks 5.9, 5.10, 5.11 selbst oder eine diese umhüllende Struktur lasttragend ausgebildet, sodass durch eine Aneinanderreihung selbsttragender Module 13.1, 13.2, 13.3 eine
größenanpassbare Schwimmvorrichtung 4, 4.1, 4.2 entsteht. Damit kann in Abhängigkeit des aufzunehmenden Gewichts der für die Installation vorgesehenen Maschinengondel 2 die für die notwendige Auskraglänge in Längsrichtung für die Schwimmvorrichtungen 4, 4.1, 4.2 durch die Wahl der Modulanzahl eingestellt werden. Gekoppelt werden die Module 13.1, 13.2, 13.3 durch
Verbindungskomponenten 14, 14.n, die über Zugangsöffnungen 18.1, 18.2, 18.3, 18.4 erreichbar sind. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind denkbar. Dabei kann die Verbindung zwischen den Schwimmvorrichtungen 4, 4.1, 4.2 durch mehrere Tragelemente 8, 8.1, 8.2 hergestellt werden, wobei einige der Elemente gegenüber der durch die Schwimmvorrichtungen 4, 4.1, 4.2 vorgegebenen Längsachse des
Installationsfahrzeugs diagonal verlaufen können soweit der zur Aufnahme der Turbine-Generatoreinheit 3 vorgesehene Bereich freibleibt. Ferner ist es denkbar, die Tragelemente 8.1, 8.2 als Traggerüst oder mittels eines stromlinienförmigen Profils auszubilden, um eine verbesserte Installation unter Anströmung zu ermöglichen. Dabei wird das Installationsfahrzeug so orientiert, dass die
Längsachse der seitlichen Schwimmvorrichtungen 4, 4.1, 4.2 möglichst parallel zur Anströmung ausgerichtet wird. Entsprechend können zur Querstabilisierung zusätzliche Finnen oder Ruder vorgesehen sein. Bezugszeichenliste
1 Installationsfahrzeug
2 Maschinengondel
3 Turbinen-Generatoreinheit
4, 4.1, 4.2 Schwimmvorrichtung
5.1, ..., 5.11 Ballasttank
6.1, 6.2, 6.3, 6.4 Antriebsvorrichtung
7 steuerbare Befestigungsvorrichtung 8 Tragelement
8.1 erstes Tragelement
8.2 zweites Tragelement
9.1, 9.2 lösbare Kopplungseinrichtung di, d2 Abstand
10 Vorrichtung zur Größenanpassung
11.1, 11.2, 11.3, 11.4 Befestigungspunkt
12 Bolzenverbindung
13.1, 13.2, 13.3 Modul
14.1, 14.2, 14.n Verbindungskomponente
15 Kopplungsstutzen
16 Druckluft- und Steuereinrichtung
17 Versorgungs- und Steuerleitung
18.1, 18.2, 18.3, 18.4 Zugangsöffnung
25

Claims

Patentansprüche
Installationsfahrzeug für eine Maschinengondel (2) eines
Gezeitenkraftwerks mit einer Turbine-Generatoreinheit (3) umfassend wenigstens zwei Schwimmvorrichtungen (4.1, 4.2) mit einer Vielzahl von
Ballasttanks (5.1, 5.11), deren Auftrieb einstellbar ist;
eine in unterschiedliche Richtung wirkende Antriebsvorrichtung (6.1, 6.
2,
6.
3, 6.4);
eine steuerbare Befestigungsvorrichtung (7) zur Halterung der
Maschinengondel (2), wobei die Befestigungsvorrichtung (7) wenigstens mittelbar an einem Tragelement (8) angebracht ist, das eine Verbindung zwischen den Schwimmvorrichtungen (4.1, 4.2) herstellt;
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindung zwischen den Schwimmvorrichtungen (4.1, 4.2) und dem Tragelement (8) durch eine lösbare Kopplungseinrichtung (9.1, 9.2) ausgeführt ist und/oder das Tragelement (8) eine Vorrichtung zur
Größenanpassung (10) umfasst.
Installationsfahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Installationsfahrzeug eine Einrichtung zur Einstellung des Abstands (di, 02) der
Schwimmvorrichtungen (4.1, 4.2) umfasst.
Installationsfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die
Schwimmvorrichtungen (4.1, 4.2) an unterschiedlichen
Befestigungspunkten (11.1, 11.4) des Tragelements (8) befestigbar sind.
Installationsfahrzeug nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die lösbare Kopplungseinrichtung (9.1, 9.2) eine Bolzenverbindung (12) zwischen den Schwimmvorrichtungen (4.1, 4.2) und dem Tragelement (8) umfasst.
5. Installationsfahrzeug nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die zu einer Schwimmvorrichtung (4.1,
4.2) gehörenden Ballasttanks (5.1,
5.11) in Reihe angeordnet sind.
6. Installationsfahrzeug nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei jeder Ballasttank (5.1, 5.11) jeweils einem Modul (13.1, 13.2, 13.3) der Schwimmvorrichtung (4.1, 4.2) zugeordnet ist, wobei die Module (13.1, 13.2, 13.3) einzeln austauschbar sind.
7. Installationsfahrzeug nach Anspruch 6, wobei die Module (13.1, 13.2, 13.3) der Schwimmvorrichtung (4.1, 4.2) lösbare Verbindungskomponenten (14.1, 14.2, 14.n) zur Ankopplung an benachbarte Module (13.1, 13.2, 13.3) umfassen.
8. Installationsfahrzeug nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die
Schwimmvorrichtung (4.1, 4.2) größenanpassbar sind.
9. Verfahren zum Betrieb eines Installationsfahrzeugs für eine
Maschinengondel (2) eines Gezeitenkraftwerks mit einer Turbine- Generatoreinheit (3), umfassend
9.1 wenigstens zwei Schwimmvorrichtungen (4.1, 4.2) mit einer Vielzahl von Ballasttanks (5.1, 5.11) deren Auftrieb einstellbar ist; und
9.2 eine in unterschiedliche Richtung wirkenden Antriebsvorrichtung (6.1, 6.2, 6.3, 6.4); und
9.3 eine steuerbare Befestigungsvorrichtung (7) zur Halterung der
Maschinengondel (2), die wenigstens mittelbar an einem Tragelement (8) angebracht ist, das eine Verbindung zwischen den Schwimmvorrichtungen (4.1, 4.2) herstellt,
dadurch gekennzeichnet, dass
9.4 in Abhängigkeit der Größe und/oder des Gewichts der Maschinengondel (2) mit der Turbine-Generatoreinheit (3) der Abstand (di, d2) zwischen den Schwimmvorrichtungen (4.1, 4.2) durch einen Austausch oder eine
Längenanpassung des Tragelements (8) eingestellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Schwimmvorrichtung (4.1, 4.2) aus einzelnen, miteinander lasttragend verbundenen Modulen (13.1, 13.2, 13.3) aufgebaut ist und die Anzahl der Module (13.1, 13.2, 13.3) an die Größe und/oder das Gewicht der Maschinengondel (2) mit der Turbine- Generatoreinheit (3) angepasst wird.
EP12741258.3A 2011-09-06 2012-07-28 Installationsfahrzeug für ein gezeitenkraftwerk und verfahren für dessen betrieb Withdrawn EP2753540A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011112425A DE102011112425B4 (de) 2011-09-06 2011-09-06 Installationsfahrzeug für ein Gezeitenkraftwerk und Verfahren für dessen Betrieb
PCT/EP2012/003222 WO2013034223A1 (de) 2011-09-06 2012-07-28 Installationsfahrzeug für ein gezeitenkraftwerk und verfahren für dessen betrieb

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2753540A1 true EP2753540A1 (de) 2014-07-16

Family

ID=46601748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP12741258.3A Withdrawn EP2753540A1 (de) 2011-09-06 2012-07-28 Installationsfahrzeug für ein gezeitenkraftwerk und verfahren für dessen betrieb

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20140137789A1 (de)
EP (1) EP2753540A1 (de)
JP (1) JP2014526404A (de)
KR (1) KR20140057486A (de)
AU (1) AU2012306798A1 (de)
CA (1) CA2832246A1 (de)
DE (1) DE102011112425B4 (de)
WO (1) WO2013034223A1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013005029A1 (de) * 2013-03-25 2014-09-25 Voith Patent Gmbh Unterwasser-Strömungskraftwerk
CN107407252B (zh) * 2015-03-13 2020-07-10 Ntn株式会社 水轮机装置
US10151294B2 (en) 2016-06-10 2018-12-11 Zhanfei Fan Buoyant housing device enabling large-scale power extraction from fluid current
CN107401476B (zh) * 2017-07-21 2020-12-04 福州市长乐区古槐星际商务咨询服务部 一种潮汐能发电装置
JP6958073B2 (ja) * 2017-07-31 2021-11-02 株式会社Ihi 水中浮遊式装置
WO2021121501A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Vestas Wind Systems A/S A method and a device for dampening movement in a multiple rotor wind turbine located at sea
WO2021248369A1 (zh) * 2020-06-10 2021-12-16 杭州林黄丁新能源研究院有限公司 大型潮流能发电装置及其总成平台
KR102281842B1 (ko) 2021-01-04 2021-08-18 주식회사 티엘컴퍼니 거북 수면 수차 조력발전기

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK102285C (da) 1962-11-30 1965-08-02 Morten Lassen-Nielsen Fremgangsmåde til nedbringning af store bygværker gennem dybt vand til nedlægning på bunden.
JPS4911917B1 (de) * 1968-04-23 1974-03-20
US3593684A (en) * 1969-09-05 1971-07-20 Joseph A Cogliano Collapsible catamaran
US3633369A (en) 1970-04-20 1972-01-11 Brown & Root Method and apparatus for transporting and launching an offshore tower
US3846858A (en) * 1972-02-18 1974-11-12 H Syfritt Assembly for use in recreational activities
US3823564A (en) 1973-02-27 1974-07-16 Brown & Root Method and apparatus for transporting and launching an offshore tower
JPS5819517B2 (ja) * 1976-10-13 1983-04-18 三菱重工業株式会社 プラント類輸送用双胴バ−ジ
JPS54107085A (en) * 1978-02-06 1979-08-22 Motohisa Hirose Underwater system generating ship installing ship
DE2938319C2 (de) * 1979-09-21 1983-01-13 Günther Rudi Prof.Dr.rer.nat. 7512 Rheinstetten Laukien Doppelrumpf-Wasserfahrzeug
JPS5774295A (en) * 1980-10-24 1982-05-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Course controller for underwater steaming body
JPS6274793A (ja) * 1985-09-27 1987-04-06 Hitachi Zosen Corp 潜水式重金属回収装置
JPS62149593A (ja) * 1985-12-25 1987-07-03 Hitachi Ltd 水車発電機の輸送方法
GB9223495D0 (en) * 1992-11-10 1992-12-23 Subsea Offshore Ltd Subsea transporting means
FR2722757B1 (fr) * 1994-07-19 1997-01-24 Lamy Francois Bateau submersible a deux flotteurs pivotants
JPH09109987A (ja) * 1995-10-20 1997-04-28 Seiji Mizouchi 双胴型帆走体
US6349665B1 (en) * 2000-08-14 2002-02-26 Mentor Subsea Technology Services, Inc. Drone vessel for an ROV
NO322927B1 (no) 2001-02-13 2006-12-18 Hammerfest Strom As Anordning for produksjon av energi fra strommer i vannmasser, en forankring, samt fremgangsmate for installasjon av anordningen
NO316980B1 (no) 2002-08-13 2004-07-12 Hammerfest Strom As Anordning for innstyring av moduler til et anlegg for produksjon av energi fra strommer i vannmasser, en forankring, samt fremgangsmate for installasjon av anordningen.
US6840188B1 (en) * 2003-06-25 2005-01-11 Columbia Research Corporation Towed transport, launch and recovery raft
US7246566B2 (en) * 2003-11-26 2007-07-24 Marion Hyper-Submersible Powerboat Design Llc Combination surface and submersible watercraft
GB2431628B (en) 2005-10-31 2009-01-28 Tidal Generation Ltd A deployment and retrieval apparatus for submerged power generating devices
GB0608367D0 (en) 2006-04-28 2006-06-07 Uws Ventures Ltd Plug system
GB0704897D0 (en) * 2007-03-14 2007-04-18 Rotech Holdings Ltd Power generator and turbine unit
EP1980746B2 (de) * 2007-04-11 2013-08-07 OpenHydro Group Limited Verfahren zum Installieren von hydroelektrischen Turbinen
EP1980670B1 (de) 2007-04-11 2009-07-15 OpenHydro Group Limited Verfahren zum Einsetzen einer hydroelektrischen Turbine
JP5166819B2 (ja) * 2007-10-18 2013-03-21 三菱重工業株式会社 水中航走体
DE102008032625B3 (de) 2008-07-11 2009-08-27 Voith Patent Gmbh Hubvorrichtung für die Montage und den Service eines Unterwasserkraftwerks
US7814856B1 (en) * 2009-11-25 2010-10-19 Down Deep & Up, LLC Deep water operations system with submersible vessel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2013034223A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013034223A1 (de) 2013-03-14
AU2012306798A1 (en) 2013-10-24
JP2014526404A (ja) 2014-10-06
US20140137789A1 (en) 2014-05-22
KR20140057486A (ko) 2014-05-13
DE102011112425B4 (de) 2013-04-11
CA2832246A1 (en) 2013-03-14
DE102011112425A1 (de) 2013-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011112425B4 (de) Installationsfahrzeug für ein Gezeitenkraftwerk und Verfahren für dessen Betrieb
EP2438294B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur installation eines gezeitenkraftwerks
WO2010028762A2 (de) Vorrichtung zum transport und installieren von zumindest eine flachgründung umfassende anordnung einer offshore-windenergieanlage sowie verfahren zum transport und zur installation einer solchen flachgründung mit mast
DE102014109212A1 (de) Schwimmende Windenergieanlage mit einem schwimmenden Fundament und Verfahren zur Installation einer solchen Windenergieanlage
EP2436593A1 (de) Schiff und Verfahren zum Befördern und Aufstellen von Offshore-Strukturen
EP3137763A2 (de) Vorrichtung zur steuerung und lenkung von zugdrachen oder rotierenden flügelrädern zur stromerzeugung
EP2539219B1 (de) Vorrichtung zum transport und installieren von einer flachgründung umfassenden anordnung einer offshore-windenergieanlage sowie verfahren zum transport und zur installation einer solchen anordnung mit flachgründung
WO2001083290A1 (de) Wasserfahrzeug zum versorgen einer offshore-windenergieanlage
EP3253649A1 (de) Plattformvorrichtung
DE10332382B4 (de) Aufstellvorrichtung für eine Windenergieanlage, Wasserfahrzeug zum Transport einer Aufstellvorrichtung sowie Verfahren zum Aufstellen einer Off-Shore-Windenergieanlage
EP3601787A1 (de) Schwimmende offshore windkraftanlage mit einem vertikalen rotor und windpark in modularbauweise umfassend mehrere solcher windkraftanlagen
DE102009040648A1 (de) Schwimmfähige Offshore-Windkraftanlage
EP2383219B1 (de) Verfahren zum Bereitstellen einer Hebevorrichtung auf einer Plattform
WO2014005625A1 (de) Schwimmfähiges solaranlagenmodul und solaranlage
WO2008131719A2 (de) Schwebende windkraftanlage mit einem windkonzentrator
DE102010015412A1 (de) Verfahren zum Transport und zur Montage einer Windkraftanlage und Transport- und Montagesystem
WO2009129949A2 (de) Vorrichtung und verfahren für die montage und den service von unterwasserkraftwerken
DE102015121794B3 (de) Ankervorrichtung und Schwimmvorrichtung
DE10237908A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Versorgen und Warten von baulichen Einrichtungen auf dem Meer
EP1384883B1 (de) Transporteinrichtung für Gondeleinheiten von Offshore-Windturbinen und zugehöriges Verfahren
DE102006022237B3 (de) Anlage, auf der ein Aufbau angeordnet ist, wobei die Anlage in einem Gewässer angeordet ist
EP1321669B1 (de) System zum Transport und zur Errichtung von Offshore-Windenergieanlagen
DE102014101982B4 (de) Verfahren zur Anlandung an Offshore-Anlagen, Vorrichtung zum Transfer und zur Anlandung und Offshore-Anlage
DE202022103336U1 (de) Kran für ein Schiff sowie Schiff mit einem solchen
WO2022152513A1 (de) Hydromechanische energiespeicher- und energieumwandlungsvorrichtung sowie betriebsverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20130819

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20150916

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20160127