FR2967642A1

FR2967642A1 - OFFSHORE WIND POWER DEVICE WITH PARTICULAR SEMI-SUBMERSIBLE FLOAT

Info

Publication number: FR2967642A1
Application number: FR1059603A
Authority: FR
Inventors: Alexander Mitzlaff; Cyril Bourgoin
Original assignee: Nass & Wind Ind
Current assignee: Nass & Wind Ind
Priority date: 2010-11-22
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2012-05-25
Anticipated expiration: 2030-11-22
Also published as: FR2967642B1; EP2643209A1; WO2012069498A1

Abstract

La présente invention concerne un dispositif d'éolienne flottante offshore comprenant un flotteur (2) de type semi-submersible et au moins une éolienne (1) comprenant des pales (11), un rotor (12), une nacelle (13) et un mât (14), le mât étant assemblé audit flotteur. Le flotteur comprend au moins trois colonnes (3), chaque colonne comprenant une partie (4) non-immergée et une partie (5) immergée, et éléments de liaison (6) pour relier rigidement les colonnes les unes aux autres. La partie immergée (5) d'au moins une des colonnes (3) comprend au moins une portion de stabilisation (52) de plus grande section transversale, qui définit une surface supérieure (52a) et une surface inférieure reliées l'une à l'autre par une surface périphérique (52c).The present invention relates to an offshore floating wind turbine device comprising a float (2) of the semi-submersible type and at least one wind turbine (1) comprising blades (11), a rotor (12), a nacelle (13) and a mast (14), the mast being assembled to said float. The float comprises at least three columns (3), each column comprising a non-immersed part (4) and a submerged part (5), and connecting elements (6) for rigidly connecting the columns to each other. The submerged part (5) of at least one of the columns (3) comprises at least one stabilizing portion (52) of larger cross-section, which defines an upper surface (52a) and a lower surface connected to one another. other by a peripheral surface (52c).

Description

i La présente invention concerne un dispositif d'éolienne flottante offshore comprenant une éolienne montée sur un flotteur semi-submersible, plus particulièrement un tel dispositif avec un flotteur particulier. s Les structures flottantes (par exemple de type serai-submersible, barge, navire de production et de stockage de pétrole au large, SPAR) conçues pour une application offshore, notamment dans le domaine pétrolier, sont aujourd'hui développées de manière à minimiser les mouvements, les vitesses et les accélérations au niveau de la ligne de io flottaison ou des ponts de la structure. L'utilisation de ces conceptions existantes pour une application à l'éolien flottant se traduirait par l'apparition de mouvements de translation, de vitesse et d'accélérations excessives au niveau de la nacelle et du rotor, avec pour conséquence des charges dynamiques ls supplémentaires importantes sur tous les composants de l'éolienne. Il est connu, notamment par le document brevet WO 2009/131826 un dispositif d'éolienne offshore flottante comprenant un flotteur de type serai-submersible et au moins une éolienne comprenant des pales, un rotor, une nacelle et un mât, le mât étant assemblé au dit flotteur. Le 20 flotteur comprend au moins trois colonnes, chaque colonne comprenant une partie non-immergée et une partie immergée, et des éléments de liaison pour relier rigidement les colonnes les unes aux autres. Afin de stabiliser le flotteur, une plaque horizontale, dite plaque anti-pilonnement, est attachée à la base de chaque colonne. La fonction 25 de cette plaque est d'augmenter la masse ajoutée du système ainsi que de renforcer les phénomènes d'amortissement. Afin de résister aux charges extrêmes et de fatigue induites par les vagues, les plaques doivent être soutenues par une structure de renfort supplémentaire, comprenant des raidisseurs radiaux, des entretoises entre les raidisseurs et la colonne, 30 plusieurs traverses entre deux raidisseurs adjacents et plusieurs longerons entre les traverses. Les plaques anti-pilonnement sont formées par de fins panneaux en acier, ces panneaux fins étant montés sur le côté inférieur de la structure de renfort. Le but de la présente invention est de proposer une nouvelle 35 conception de flotteur visant à pallier les inconvénients précités, et permettant notamment de minimiser les mouvements, les vitesses et les 2 The present invention relates to an offshore floating wind turbine device comprising a wind turbine mounted on a semi-submersible float, more particularly such a device with a particular float. s Floating structures (for example of the submersible type, barge, offshore production and storage vessel, SPAR) designed for offshore application, particularly in the oil field, are now being developed in such a way as to minimize movements, velocities and accelerations at the flotation line or bridges of the structure. The use of these existing designs for floating wind applications would result in excessive translational, velocity and acceleration motions at the nacelle and rotor, resulting in additional dynamic loads. on all components of the wind turbine. It is known, in particular from patent document WO 2009/131826, a floating offshore wind turbine device comprising a serai-submersible float and at least one wind turbine comprising blades, a rotor, a nacelle and a mast, the mast being assembled. to said float. The float comprises at least three columns, each column comprising a non-immersed portion and a submerged portion, and connecting members for rigidly connecting the columns to each other. In order to stabilize the float, a horizontal plate, called anti-heave plate, is attached to the base of each column. The function of this plate is to increase the added mass of the system as well as to reinforce the damping phenomena. In order to withstand the extreme and fatigue loads induced by the waves, the plates must be supported by an additional reinforcing structure, comprising radial stiffeners, spacers between the stiffeners and the column, several cross members between two adjacent stiffeners and several side members between the sleepers. The anti-heave plates are formed by thin steel panels, these thin panels being mounted on the underside of the reinforcing structure. The object of the present invention is to propose a new float design aimed at overcoming the above-mentioned drawbacks, and in particular making it possible to minimize the movements, the speeds and the speeds.

accélérations au niveau de la nacelle et du rotor, et qui soit notamment de simple conception. A cet effet, la présente invention propose un dispositif d'éolienne flottante offshore comprenant un flotteur de type serai-submersible et au s moins une éolienne comprenant des pales, un rotor, de préférence à axe de rotation horizontal, une nacelle et un mât, le mât étant assemblé audit flotteur. Ledit flotteur comprend au moins trois colonnes, dites extérieures, par exemple sensiblement verticales, ayant un axe longitudinal, chaque colonne comprenant une partie non-immergée et io une partie immergée, et des éléments de liaison pour relier rigidement les colonnes les unes aux autres. Ledit flotteur est caractérisé en ce que la partie immergée d'au moins une des colonnes comprend au moins une portion de stabilisation de plus grande section transversale que la section transversale du reste de la partie immergée, qui définit une surface is supérieure et une surface inférieure reliées l'une à l'autre par une surface périphérique, formant ainsi un volume de déplacement substantiel. La surface supérieure et la surface inférieure sont verticalement distantes l'une de l'autre, ces surfaces distantes conférant des propriétés hydromécaniques spécifiques qui procurent un effet de stabilisation 20 efficace au flotteur. En comparaison des fines plaques anti-pilonnenrIent de l'art antérieur attachées à une colonne, la colonne étagée selon l'invention, équipée de portion de stabilisation avec des surfaces supérieure et inférieure distantes procurent des propriétés hydromécaniques 25 différentes au flotteur, avec un effet de stabilisation plus élevé. Selon l'invention, au moins une des colonnes, de préférence toutes les colonnes extérieures du flotteur, possèdent une telle géométrie étagée afin de former au moins une portion de stabilisation immergée qui est entièrement intégrée à la structure de la colonne. 30 Cette colonne équipée de portion de stabilisation peut être fabriquée facilement. La portion de stabilisation peut être dimensionnée pour procurer un effet de stabilisation élevé tout en garantissant à la portion de stabilisation une bonne résistance aux charges hydrodynamiques. 3 En outre, la portion de stabilisation entièrement intégrée à la colonne, constitue un volume qui peut être utilisé comme réservoir de ballast ou peut constituer un lest efficace. En outre, le flotteur selon l'invention peut être adapté facilement à s différents emplacements et à différentes éoliennes. La portion de stabilisation peut être coaxiale ou non coaxiale au reste de la colonne. Selon une autre particularité, les éléments de liaison comprennent au moins une poutre inférieure ou ponton immergé reliant rigidement io deux portions de stabilisation l'une à l'autre. Ces pontons donnent un effet de stabilisation supplémentaire aux mouvements du flotteur. Chaque ponton présente une surface supérieure et une surface inférieure, de préférence espacées l'une de l'autre et de préférence reliées l'une à l'autre par des surfaces latérales, pour ls constituer un volume pour le déplacement d'eau, et procurer ainsi un effet de stabilisation. En outre, les pontons peuvent constituer également un volume qui peut être utilisé comme réservoir de ballast ou peut constituer un lest efficace. 20 Le flotteur selon l'invention, muni de ces colonnes étagées, en combinaison notamment avec de tels pontons, permet de proposer un système hydromécanique avec des caractéristiques de mouvement qui sont spécifiquement adaptées à la fonction, aux charges et à la fiabilité de l'éolienne. 25 Le flotteur selon l'invention permet de minimiser l'inclinaison statique de l'éolienne résultant des efforts de poussée dus au vent, ainsi que l'inclinaison dynamique de l'éolienne. Le flotteur selon l'invention permet de réduire au minimum les mouvements, les vitesses et les accélérations de la nacelle et du rotor. 30 Une conséquence est la réduction de l'impact dynamique induit par la vitesse relative de déplacement du plan rotor dans le champ du vent. L'amplitude des variations de vitesse en bout de pale est également réduite et le risque de voir apparaître des phénomènes de résonance et/ou des comportements dynamiques instables est ainsi limité. Le flotteur 35 selon l'invention permet ainsi d'améliorer la qualité de la production électrique de l'éolienne et son rendement. 4 accelerations in the nacelle and the rotor, and that is in particular simple design. For this purpose, the present invention proposes an offshore floating wind turbine device comprising a serai-submersible float and at least one wind turbine comprising blades, a rotor, preferably having a horizontal axis of rotation, a nacelle and a mast, the mast being assembled to said float. Said float comprises at least three columns, said outer, for example substantially vertical, having a longitudinal axis, each column comprising a non-immersed part and a submerged part, and connecting elements for rigidly connecting the columns to each other. Said float is characterized in that the submerged portion of at least one of the columns comprises at least one stabilization portion of greater cross section than the cross section of the remainder of the submerged portion, which defines an upper surface is and a lower surface connected to one another by a peripheral surface, thereby forming a substantial displacement volume. The upper surface and the lower surface are vertically distant from each other, these remote surfaces imparting specific hydromechanical properties which provide an effective stabilizing effect to the float. In comparison with the prior art anti-pudding thin plates attached to a column, the stepped column according to the invention, equipped with a stabilizing portion with remote upper and lower surfaces, provides hydromechanical properties different from the float, with an effect higher stabilization. According to the invention, at least one of the columns, preferably all the outer columns of the float, have such stepped geometry to form at least one immersed stabilization portion which is fully integrated with the column structure. This column equipped with stabilizing portion can be manufactured easily. The stabilizing portion may be sized to provide a high stabilizing effect while ensuring that the stabilizing portion has good hydrodynamic load resistance. In addition, the stabilization portion fully integrated into the column constitutes a volume that can be used as a ballast tank or can be an effective ballast. In addition, the float according to the invention can be easily adapted to different locations and to different wind turbines. The stabilizing portion may be coaxial or non-coaxial with the rest of the column. According to another feature, the connecting elements comprise at least one submerged underwater or pontoon beam rigidly connecting two stabilizing portions to one another. These pontoons give an additional stabilizing effect to the movements of the float. Each pontoon has an upper surface and a lower surface, preferably spaced from each other and preferably connected to one another by side surfaces, to form a volume for the displacement of water, and thus provide a stabilizing effect. In addition, the pontoons may also constitute a volume that can be used as a ballast tank or can constitute an effective ballast. The float according to the invention, provided with these stepped columns, in combination in particular with such pontoons, makes it possible to propose a hydromechanical system with movement characteristics which are specifically adapted to the function, the loads and the reliability of the wind turbine. The float according to the invention makes it possible to minimize the static inclination of the wind turbine resulting from the thrust forces due to the wind, as well as the dynamic inclination of the wind turbine. The float according to the invention makes it possible to minimize the movements, speeds and accelerations of the nacelle and the rotor. One consequence is the reduction of the dynamic impact induced by the relative speed of movement of the rotor plane in the wind field. The amplitude of the speed variations at the end of the blade is also reduced and the risk of seeing resonance phenomena and / or unstable dynamic behavior is thus limited. The float 35 according to the invention thus makes it possible to improve the quality of the electrical production of the wind turbine and its efficiency. 4

Les principaux avantages de ce système hydromécanique sont : - Réduction des forces et moments, induits par les vagues au premier ordre, agissant sur le flotteur dans la plage de fréquences pertinente phénomène dit d'équilibrage, entraînant une annulation s partielle des efforts d'excitation de la houle par un agencement et un dimensionnement spécifique des différents éléments du flotteur (partie non-immergée, portion supérieure et portion de stabilisation des colonnes, pontons immergés, et autres éléments de liaison tels que des entretoises primaires et secondaires) ; io - Augmentation de la masse ajoutée du système et des moments d'inertie en cavalement, embardée , pilonnement, roulis , tangage et lacet (yaw), ainsi que des coefficients croisés de la matrice des masses ; - Augmentation de l'amortissement hydrodynamique autour des fréquences propres en pilonnement, roulis et tangage et augmentation de ls la valeur des coefficients croisés de la matrice d'amortissement hydrodynamique pour ces mêmes degrés de libertés ; - Diminution des efforts de dérive moyens induits par la houle au second ordre en cavalement, embardée et lacet ; - Position verticale élevée du centre de rotation instantané par un 20 agencement spécifique du centre de gravité, centre de flottabilité, moment d'inertie géométrique de la surface de flottaison ; - Décalage des fréquences propres des mouvements de pilonnement, roulis et tangage en dehors des plages de fréquences propres de l'éolienne et des plages de fréquences pour lesquelles la houle 25 présente une énergie significative. Selon un mode de réalisation, chaque colonne se présente sous la forme d'un corps creux comprenant une paroi périphérique, la portion de stabilisation étant lestée et/ou constitue un réservoir de ballast. Selon un mode de réalisation, chaque ponton immergé, de 30 préférence disposé substantiellement horizontalement, a une section transversale sensiblement rectangulaire avec une surface supérieure et une surface inférieure reliées l'une à l'autre par deux surfaces latérales, la dimension horizontale, également appelée largeur du ponton, étant de préférence supérieure ou égale à la dimension verticale, également 35 appelée hauteur du ponton. Selon un mode de réalisation chaque partie immergée de chaque colonne comprend une portion de stabilisation. Selon un mode de réalisation, le flotteur comprend plusieurs pontons immergés, chaque ponton immergé reliant deux colonnes 5 adjacentes. Selon un mode de réalisation, la partie immergée comprend une portion supérieure s'étendant vers le bas depuis la partie non-immergée, la portion de stabilisation s'étendant vers le bas depuis ladite portion supérieure, et de préférence constitue la partie d'extrémité de la colonne. Io Selon un mode de réalisation, le rapport (section transversale de la portion de stabilisation en m2/ section transversale de la portion supérieure en m2) est compris entre 1,00 et 5.00, de préférence entre 2,50 et 3,50, encore mieux entre 2,90 et 3,20, et/ou le rapport (hauteur de la portion supérieure / hauteur de la portion de stabilisation) est compris ls entre 2,00 et 10,00, de préférence entre 4,00 et 6,50, encore mieux entre 5,00 et 5,50. La hauteur de la portion supérieure et la hauteur de la portion de stabilisation correspondent aux longueurs desdites portions selon l'axe longitudinal de la colonne. Selon un mode de réalisation, la section transversale de la portion 20 supérieure et la section transversale de la partie non-immergée sont sensiblement constantes et sont sensiblement égales. La section transversale de la portion de stabilisation peut être sensiblement constante ou peut être variable. La colonne, et notamment sa portion de stabilisation, peuvent être 25 de forme cylindrique, avec une section transversale circulaire. Cependant, la section transversale de la colonne et de la portion de stabilisation de la colonne peut être de toute autre forme. Selon un mode de réalisation, les colonnes sont sensiblement verticales. Selon des variantes de réalisation, les colonnes sont inclinées, 30 par exemple d'un angle de 5° à 25° par rapport à la verticale, de préférence inclinées vers l'extérieur. Selon un mode de réalisation, la distance entre la surface supérieure et la surface inférieure du ponton, qui correspond à la hauteur de ponton, est d'au moins 1 mètre (m), de préférence d'au moins 2 m, 35 mieux encore d'au moins 3 m. 6 Selon un mode de réalisation, le rapport (hauteur de ponton/ hauteur de la partie immergée) est compris entre 0,5 et 4,0, de préférence entre 0,8 et 2,5, mieux encore entre 1,0 et 2,0. Selon un mode de réalisation, le rapport (section transversale de la s portion supérieure de la colonne / section transversale du ponton) est compris entre 0,5 et 4,0, de préférence entre 0,8 et 3,0, mieux encore entre 1,2 et 2,0. Selon un mode de réalisation, le ponton immergé se présente sous la forme d'un corps creux comprenant une paroi périphérique, le ponton Io immergé étant lesté et/ou constitue un réservoir de ballast. Selon un mode de réalisation, la surface supérieure et la surface inférieure de la portion de stabilisation sont sensiblement horizontales. Selon un mode de réalisation, les pontons et/ou la portion de stabilisation sont en béton ou remplis de béton. ls Selon un mode de réalisation, la hauteur de la portion de stabilisation, qui correspond à la distance entre la surface supérieure et la surface inférieure de la portion de stabilisation, est d'au moins 1 mètre (m), de préférence d'au moins 2 m, encore mieux d'au moins 3 m. Selon un mode de réalisation, le rapport (distance radiale entre le 20 point d'intersection de l'axe de chaque colonne avec la ligne de flottaison et l'axe vertical central du dispositif / hauteur de la partie immergée) est compris entre 1,00 et 4,00, de préférence entre 1,25 et 2,00, encore mieux entre 1,50 et 1,80. Le flotteur selon l'invention est particulièrement adapté pour une 25 éolienne disposée sensiblement axialement sur le flotteur, et supportée par les colonnes extérieures du flotteur, sans colonne centrale pour supporter l'éolienne. Selon un mode de réalisation, les éléments de liaison comprennent des poutres supérieures, de préférence horizontales, chaque poutre étant reliée par une première extrémité à une colonne, de 30 préférence à l' extrémité supérieure de la colonne, et s'étend radialement vers l'intérieur, les poutres étant reliées par leurs secondes extrémités au niveau de l'axe central vertical du flotteur, de préférence à une pièce de jonction centrale, cette pièce de jonction étant de préférence équipée d'une pièce intermédiaire verticale, s'étendant verticalement vers le haut 35 depuis ladite pièce de jonction, pour le support du mât de l'éolienne. 7 Selon un mode de réalisation, les poutres sont reliées à une colonne centrale pénétrant dans l'eau, ladite colonne centrale portant le mât de l'éolienne. Selon un mode de réalisation, les éléments de liaison comprennent s des entretoises primaires diagonales qui sont reliées à la partie immergée des colonnes, au-dessus de la portion de stabilisation, et à la pièce intermédiaire, les entretoises primaires étant de préférence guidées à travers les poutres et structurellement reliées auxdites poutres. Selon un mode de réalisation, les éléments de liaison io comprennent des entretoises secondaires diagonales qui sont reliées aux pontons immergés et aux entretoises primaires, les secondaires entretoises étant de préférence raccordées aux pontons, sensiblement au milieu de la longueur des pontons et sensiblement au milieu de la longueur des entretoises primaires. ls Selon un mode de réalisation, les entretoises primaires sont reliées à la pièce intermédiaire, en un point disposé entre la moitié et les trois quarts de la hauteur de la pièce intermédiaire, de préférence environ au deux tiers de la hauteur de la pièce intermédiaire. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, 20 caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation particulier actuellement préféré de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif d'éolienne 25 selon l'invention comprenant une éolienne montée sur un flotteur semi-submersible ; - la figure 2 est une vue de côté schématique d'une colonne du flotteur de la figure 1 ; et, - les figures 3A à 3D sont des vues schématiques de côté de 30 différentes colonnes selon des variantes de réalisation de l'invention. En référence à la figure 1, le dispositif comprend une éolienne 1 et une coque ou flotteur 2 de type serai-submersible. L'éolienne 1 comprend de manière connue des pales 11, un moyeu ou rotor 12, une nacelle 13 et un mât 14. 35 Le flotteur 2 comprend au moins trois colonnes 3 externes disposées autour de l'axe A central vertical du flotteur, et reliées entre 8 elles par des éléments de liaison 6. Chaque colonne 3 présente une section ou partie non-immergée 4, qui est disposée au-dessus de la ligne de flottaison 9 (fig.2) du flotteur en condition d'utilisation du dispositif, et une section ou partie immergée 5. s Dans le présent mode de réalisation illustré, le flotteur 2 comprend trois colonnes 3 verticales externes, chacune avec un axe B longitudinal vertical sensiblement parallèle à l'axe A. Les colonnes sont disposées à espaces angulaires réguliers autour de l'axe A. La partie non-immergée 4 et la partie immergée 5 sont de forme cylindrique, avec des sections io transversales circulaires, sensiblement constantes. Les colonnes peuvent être de toute autre forme appropriée pour la construction du flotteur, par exemple de forme dodécagonale. Afin d'optimiser les caractéristiques de mouvements de pilonnement, de roulis et de tangage du dispositif, les colonnes, plus ls précisément leur partie immergée, ont une géométrie étagée. En référence à la figure 2, la partie immergée 5 comprend une portion inférieure, appelée portion de stabilisation 52, avec un diamètre qui est augmenté par rapport au reste de la partie immergée. La partie immergée 5 comprend une portion supérieure 51 s'étendant vers le bas depuis la 20 partie non-immergée 4, la portion de stabilisation 52 s'étendant vers le bas depuis la portion supérieure 51 et constitue la partie d'extrémité inférieure de la colonne. Les sections transversales de la partie non-immergée 4 et de la portion supérieure 51 sont identiques et sensiblement constantes. La section transversale de la portion de 25 stabilisation est sensiblement constante. La portion supérieure et la portion de stabilisation sont disposées sensiblement coaxialement, la portion de stabilisation 52 définit une surface supérieure 52a horizontale annulaire, une surface inférieure 52b horizontale en forme de disque, et une surface périphérique 52c verticale cylindrique. La surface supérieure 30 et la surface inférieure sont des surfaces pleines, c'est-à-dire sensiblement sans ouverture. Chaque colonne est constituée d'un corps creux, comprenant une paroi périphérique 31 cylindrique, fermée à ses extrémités par une paroi supérieure 32 et une paroi inférieure 33. La paroi inférieure 33 forme la 35 surface inférieure 52b de la portion de stabilisation. La paroi supérieure 32 forme un pont en haut de la colonne. The main advantages of this hydromechanical system are: - Reduction of forces and moments, induced by first order waves, acting on the float in the relevant frequency range so-called balancing phenomenon, resulting in a partial cancellation of excitation efforts swell by a specific arrangement and dimensioning of the various elements of the float (non-immersed portion, upper portion and stabilizing portion of the columns, submerged pontoons, and other connecting elements such as primary and secondary spacers); io - Increased system mass and inertial moments in caval, yaw, heave, roll, pitch and yaw (yaw), as well as cross-coefficients of the mass matrix; - Increase of the hydrodynamic damping around the natural frequencies in heave, roll and pitch and increase of ls the value of the cross coefficients of the hydrodynamic damping matrix for these same degrees of freedom; - Decrease of the average drifting forces induced by second-order swell in caval, yaw and yaw; High vertical position of the instantaneous center of rotation by a specific arrangement of the center of gravity, center of buoyancy, geometrical moment of inertia of the flotation surface; - Offset eigenfrequencies heave movements, roll and pitch outside the eigenfrequency ranges of the wind turbine and frequency ranges for which the swell 25 has a significant energy. According to one embodiment, each column is in the form of a hollow body comprising a peripheral wall, the stabilization portion being weighted and / or constitutes a ballast tank. According to one embodiment, each immersed pontoon, preferably disposed substantially horizontally, has a substantially rectangular cross-section with an upper surface and a lower surface connected to one another by two lateral surfaces, the horizontal dimension, also called pontoon width, preferably being greater than or equal to the vertical dimension, also referred to as pontoon height. According to one embodiment each submerged portion of each column comprises a stabilizing portion. According to one embodiment, the float comprises several submerged pontoons, each submerged pontoon connecting two adjacent columns. According to one embodiment, the submerged portion comprises an upper portion extending downwardly from the non-immersed portion, the stabilizing portion extending downwardly from said upper portion, and preferably constitutes the end portion. of the column. Io According to one embodiment, the ratio (cross section of the stabilization portion in m2 / cross section of the upper portion in m2) is between 1.00 and 5.00, preferably between 2.50 and 3.50, again better between 2.90 and 3.20, and / or the ratio (height of the upper portion / height of the stabilizing portion) is comprised between 2.00 and 10.00, preferably between 4.00 and 6, 50, even better between 5.00 and 5.50. The height of the upper portion and the height of the stabilizing portion correspond to the lengths of said portions along the longitudinal axis of the column. According to one embodiment, the cross-section of the upper portion and the cross section of the non-immersed portion are substantially constant and are substantially equal. The cross section of the stabilizing portion may be substantially constant or may be variable. The column, and in particular its stabilizing portion, may be cylindrical in shape with a circular cross-section. However, the cross section of the column and the stabilizing portion of the column may be of any other shape. According to one embodiment, the columns are substantially vertical. According to alternative embodiments, the columns are inclined, for example at an angle of 5 ° to 25 ° relative to the vertical, preferably inclined outwards. According to one embodiment, the distance between the upper surface and the lower surface of the pontoon, which corresponds to the pontoon height, is at least 1 meter (m), preferably at least 2 m, more preferably at least 3 m. According to one embodiment, the ratio (pontoon height / height of the immersed part) is between 0.5 and 4.0, preferably between 0.8 and 2.5, better still between 1.0 and 2. , 0. According to one embodiment, the ratio (cross section of the upper portion of the column / cross section of the pontoon) is between 0.5 and 4.0, preferably between 0.8 and 3.0, better still between 1,2 and 2,0. According to one embodiment, the submerged pontoon is in the form of a hollow body comprising a peripheral wall, the submerged pontoon Io being ballasted and / or constitutes a ballast tank. According to one embodiment, the upper surface and the lower surface of the stabilizing portion are substantially horizontal. According to one embodiment, the pontoons and / or the stabilizing portion are made of concrete or filled with concrete. According to one embodiment, the height of the stabilization portion, which corresponds to the distance between the upper surface and the lower surface of the stabilization portion, is at least 1 meter (m), preferably from minus 2 m, even better by at least 3 m. According to one embodiment, the ratio (radial distance between the point of intersection of the axis of each column with the waterline and the central vertical axis of the device / height of the immersed part) is between 1, 00 and 4.00, preferably between 1.25 and 2.00, more preferably between 1.50 and 1.80. The float according to the invention is particularly suitable for a wind turbine arranged substantially axially on the float, and supported by the outer columns of the float, without a central column to support the wind turbine. According to one embodiment, the connecting elements comprise upper beams, preferably horizontal, each beam being connected at a first end to a column, preferably at the upper end of the column, and extending radially towards the top of the column. interior, the beams being connected by their second ends to the vertical central axis of the float, preferably to a central connecting piece, this connecting piece preferably being equipped with a vertical intermediate piece, extending vertically upwardly from said connecting piece, for the support of the mast of the wind turbine. According to one embodiment, the beams are connected to a central column penetrating into the water, said central column carrying the mast of the wind turbine. According to one embodiment, the connecting elements comprise diagonal primary spacers which are connected to the immersed portion of the columns, above the stabilizing portion, and to the intermediate piece, the primary spacers being preferably guided through the beams and structurally connected to said beams. According to one embodiment, the connecting elements io comprise diagonal secondary struts which are connected to the submerged pontoons and the primary struts, the secondary struts being preferably connected to the pontoons, substantially in the middle of the length of the pontoons and substantially in the middle of the pontoons. the length of the primary spacers. According to one embodiment, the primary spacers are connected to the intermediate piece, at a point disposed between half and three quarters of the height of the intermediate piece, preferably about two-thirds of the height of the intermediate piece. The invention will be better understood, and other objects, details, features, and advantages will become more clearly apparent from the following detailed explanatory description of a particular presently preferred embodiment of the invention, with reference to the drawings. attached diagrams, in which: - Figure 1 is a perspective view of a wind turbine device 25 according to the invention comprising a wind turbine mounted on a semi-submersible float; FIG. 2 is a schematic side view of a column of the float of FIG. 1; and FIGS. 3A to 3D are schematic side views of different columns according to alternative embodiments of the invention. With reference to FIG. 1, the device comprises a wind turbine 1 and a hull or float 2 of the serai-submersible type. The wind turbine 1 comprises, in a known manner, blades 11, a hub or rotor 12, a nacelle 13 and a mast 14. The float 2 comprises at least three external columns 3 arranged around the vertical central axis A of the float, and interconnected between them 8 by connecting elements 6. Each column 3 has a non-submerged section or portion 4, which is disposed above the float line 9 (FIG. 2) in the condition of use of the device , and a submerged section or portion 5. In the present illustrated embodiment, the float 2 comprises three external vertical columns 3, each with a vertical longitudinal axis B substantially parallel to the axis A. The columns are arranged at angular spaces The non-immersed portion 4 and the submerged portion 5 are cylindrical in shape, with circular cross sections substantially constant. The columns may be of any other form suitable for the construction of the float, for example of dodecagonal shape. In order to optimize the characteristics of heave, roll and pitch movements of the device, the columns, more precisely their immersed part, have a stepped geometry. With reference to FIG. 2, the submerged portion 5 comprises a lower portion, called a stabilizing portion 52, with a diameter that is increased relative to the remainder of the immersed portion. The submerged portion 5 comprises an upper portion 51 extending downwardly from the non-submerged portion 4, the stabilizing portion 52 extending downwardly from the upper portion 51 and constitutes the lower end portion of the column. The cross sections of the non-submerged portion 4 and the upper portion 51 are identical and substantially constant. The cross section of the stabilizing portion is substantially constant. The upper portion and the stabilizing portion are arranged substantially coaxially, the stabilizing portion 52 defines an annular upper horizontal surface 52a, a disc-shaped horizontal bottom surface 52b, and a cylindrical vertical peripheral surface 52c. The upper surface 30 and the lower surface are solid surfaces, i.e. substantially without openings. Each column consists of a hollow body, comprising a cylindrical peripheral wall 31 closed at its ends by an upper wall 32 and a bottom wall 33. The bottom wall 33 forms the lower surface 52b of the stabilizing portion. The upper wall 32 forms a bridge at the top of the column.

9 Les éléments de liaison 6 comprennent des poutres inférieures ou pontons 61 horizontaux entièrement immergés, des poutres 62 supérieures, appelées également passerelles ou ponts, une pièce de jonction 63 centrale, des entretoises primaires 64 et des entretoises secondaires 65. Entre les portions de stabilisation 52 des colonnes, trois pontons horizontaux 61 entièrement immergés sont disposés. Ces pontons procurent à la fois une résistance structurelle et une optimisation hydromécanique du flotteur. Les sections transversales des pontons sont de forme rectangulaire, avec une surface supérieure 61a horizontale pleine et une surface inférieure 61b horizontale pleine reliées entre elles par deux surfaces latérales 61c verticales. Selon des variantes de réalisation, les sections transversales des pontons peuvent être de n'importe quelle autre forme appropriée pour la construction du flotteur, 15 par exemple de forme globalement circulaire. Chaque ponton est rigidement relié par ses extrémités entre deux portions de stabilisation, la hauteur des pontons étant sensiblement égale à la hauteur des portions de stabilisation. Au niveau supérieur de la partie non-immergée de la colonne, trois 20 poutres 62 supérieures sont disposées, chacune s'étendant radialement depuis l'axe A du flotteur vers l'une des parties non-immergées. Selon un mode de réalisation, les sections transversales des poutres sont de forme rectangulaire. Cependant, les sections transversales des poutres peuvent être de n'importe quelle autre forme convenant à la construction du 25 flotteur, par exemple de forme circulaire. Les trois poutres 62 sont reliées au niveau de l'axe A à la pièce de jonction 63. Une pièce intermédiaire 66 verticale pour le support du mât 14 de l'éolienne est assemblée à la pièce de jonction 63. La pièce intermédiaire 66 est de section circulaire. Un assemblage par bride ou un assemblage par 30 soudure est utilisé pour la liaison du mât 14 à la pièce intermédiaire 66. A l'interface d'assemblage entre la pièce intermédiaire et le mât, le diamètre de la pièce intermédiaire est sensiblement égal au diamètre du mât afin d'assurer une continuité de structure et réduire les concentrations des contraintes. 35 Pour une meilleure résistance structurelle et une meilleure rigidité, les colonnes 3, les pontons 61, les poutres 62 et la pièce intermédiaire 66 2967642 io sont interconnectés avec structure en treillis composée d'entretoises primaires 64 disposées en diagonale et d'entretoises secondaires 65 disposées en diagonale. Les entretoises primaires 64 sont reliées à la partie immergée, plus précisément à la partie inférieure de la portion s supérieure 51, au-dessus de la portion de stabilisation 52, et à la pièce intermédiaire 66. En outre, les entretoises primaires 64 sont guidées à travers les poutres 62 et structurellement reliées à ces dernières. Selon un mode de réalisation, les entretoises primaires sont connectées à la pièce intermédiaire, environ aux deux tiers de la hauteur de la pièce io intermédiaire. Les entretoises secondaires 65 sont connectées aux pontons 61 immergés et aux entretoises primaires. Selon un mode de réalisation, les entretoises secondaires sont connectées environ au milieu de la longueur des pontons, et environ au milieu de la longueur des entretoises primaires. Les entretoises primaires et les entretoises ls secondaires sont de formes tubulaires, avec des sections transversales circulaires ou rectangulaires. Selon d'autres modes de réalisation, les entretoises primaires et les entretoises secondaires peuvent également être formées de poutres de section transversale en I, H ou T. Des virures ou éléments semblables peuvent être disposés le long des entretoises 20 primaires et/ou des entretoises secondaires afin de contrôler la génération de tourbillons. Avec cette conception de structure utilisant une pièce intermédiaire 66 et des entretoises primaires raccordées à la pièce intermédiaire environ aux deux tiers de la hauteur de la pièce 25 intermédiaire, les moments de flexion statique et dynamique exercés par l'éolienne sur la structure du flotteur sont considérablement réduits. Pour la construction des colonnes, de la pièce intermédiaire et des entretoises primaires, des plaques d'acier sont enroulées et soudées pour former des portions tubulaires. Ces portions sont reliées par des soudures 30 circonférentielles et de préférence renforcées par des cloisons, des raidisseurs annulaires et des raidisseurs longitudinaux. Les pontons, les poutres et la pièce de jonction sont formés de panneaux en acier de préférence renforcés par des cloisons, des raidisseurs transversaux et des raidisseurs longitudinaux. Les entretoises secondaires sont formées à 35 partir de tubes certifiés pour une application offshore. Pour tous les procédés de soudage, des machines à souder ou des robots de soudage ii automatisés sont utilisés afin de permettre une production en série à un niveau de qualité élevé, en un temps réduit et à coûts réduits. Les colonnes 3 forment des ballasts. De préférence, le volume intérieur des colonnes est compartimenté. La portion supérieure 51 et la s portion de stabilisation 52 forment deux compartiments de ballast séparés. Chaque ponton constitue également un réservoir de ballast séparé. Le dispositif comprend des systèmes de canalisation pour le chargement et le déchargement des eaux de ballast, et des systèmes de contrôle et de surveillance pour contrôler les systèmes de canalisation. io Chaque colonne peut également être équipée d'au moins une plaque anti-pilonnement 7, une plaque anti-pilonnement étant par exemple attachée à la portion supérieure 51 de chaque colonne. Cette conception du flotteur pour une éolienne offshore tel que dans la présente procure une structure solide et efficace, tant vis-à-vis ls des chargements extrêmes (ULS) que des chargements en fatigue (FLS). Dans le mode de réalisation illustré, la résistance et la rigidité du flotteur sont le résultat de la géométrie tétraédrique de la structure et des substructures formées par les colonnes, les pontons, les poutres, la pièce de jonction, la pièce intermédiaire, les entretoises primaires et les 20 entretoises secondaires. La charge statique des composants de l'éolienne (pales 11, rotor 12, nacelle 13 et mât 14) est reportée par les entretoises primaires sur les trois colonnes. La résistance à la rupture et la résistance à la fatigue, ainsi que la rigidité de la structure du flotteur, peuvent être adaptées et optimisées : 25 - en faisant varier les épaisseurs de plaque des colonnes, des pontons, des poutres, de la pièce de jonction, de la pièce intermédiaire, des entretoises primaires et des secondaires entretoises ; et, - en faisant varier les dimensions des sections transversales des poutres, des entretoises primaires et des secondaires entretoises. 30 La conception de flotteur est définie de sorte qu'il existe toujours, en tenant compte des mouvements et des inclinaisons statiques de l'éolienne flottante, un tirant d'air minimal entre les crêtes des vagues les plus élevées attendues, et les poutres et ponts en haut de chaque colonne. La hauteur de la nacelle de l'éolienne au-dessus du niveau de l'eau 35 est définie de sorte que, pour un diamètre choisi du rotor, il existe toujours - en tenant compte des mouvements et des inclinaisons statiques 12 The connecting members 6 comprise fully submerged horizontal beams or piers 61, upper beams 62, also called bridges or bridges, a central junction piece 63, primary struts 64 and secondary struts 65. Between the stabilizing portions 52 columns, three horizontal pontoons 61 fully immersed are arranged. These pontoons provide both structural strength and hydromechanical optimization of the float. The cross sections of the pontoons are of rectangular shape, with a solid upper horizontal surface 61a and a horizontal lower surface 61b solid interconnected by two vertical side surfaces 61c. According to alternative embodiments, the cross sections of the pontoons may be of any other form suitable for the construction of the float, for example of generally circular shape. Each pontoon is rigidly connected at its ends between two stabilizing portions, the height of the pontoons being substantially equal to the height of the stabilizing portions. At the upper level of the non-submerged portion of the column, three upper beams 62 are disposed, each extending radially from the float axis A to one of the non-immersed portions. According to one embodiment, the cross sections of the beams are of rectangular shape. However, the cross sections of the beams may be of any other form suitable for the construction of the float, for example of circular shape. The three beams 62 are connected at the axis A to the junction piece 63. A vertical intermediate piece 66 for the support of the mast 14 of the wind turbine is assembled to the junction piece 63. The intermediate piece 66 is circular section. A flange assembly or a welded joint is used for the connection of the mast 14 to the intermediate part 66. At the assembly interface between the intermediate piece and the mast, the diameter of the intermediate piece is substantially equal to the diameter. the mast to provide structural continuity and reduce stress concentrations. For better structural strength and stiffness, columns 3, pontoons 61, beams 62 and intermediate piece 66 are interconnected with a trellis structure composed of diagonally arranged primary struts 64 and secondary struts 65 arranged diagonally. The primary spacers 64 are connected to the immersed part, more precisely to the lower part of the upper portion 51, above the stabilizing portion 52, and to the intermediate piece 66. In addition, the primary spacers 64 are guided through the beams 62 and structurally connected thereto. According to one embodiment, the primary spacers are connected to the intermediate piece, approximately two-thirds of the height of the intermediate piece. The secondary struts 65 are connected to the submerged pontoons 61 and the primary struts. According to one embodiment, the secondary struts are connected about the middle of the length of the pontoons, and about the middle of the length of the primary struts. The primary spacers and the secondary spacers are of tubular shapes, with circular or rectangular cross sections. According to other embodiments, the primary struts and the secondary struts may also be formed of I, H or T cross-section beams. Strakes or the like may be arranged along the primary struts and / or struts. in order to control the generation of vortices. With this structural design using an intermediate piece 66 and primary spacers connected to the intermediate piece about two-thirds of the height of the intermediate piece, the static and dynamic bending moments exerted by the wind turbine on the float structure are considerably reduced. For the construction of the columns, the intermediate piece and the primary spacers, steel plates are wound and welded to form tubular portions. These portions are connected by circumferential welds and preferably reinforced by partitions, annular stiffeners and longitudinal stiffeners. The pontoons, the beams and the connecting piece are made of steel panels, preferably reinforced by partitions, transverse stiffeners and longitudinal stiffeners. The secondary struts are formed from tubes certified for offshore application. For all welding processes, welding machines or automated welding robots are used to enable mass production at a high quality level, in a reduced time and at reduced costs. Columns 3 form ballasts. Preferably, the interior volume of the columns is compartmentalized. The upper portion 51 and the stabilizing portion 52 form two separate ballast compartments. Each pontoon also constitutes a separate ballast tank. The device includes pipeline systems for loading and unloading of ballast water, and control and monitoring systems for controlling pipeline systems. Each column may also be equipped with at least one anti-heave plate 7, an anti-heave plate being for example attached to the upper portion 51 of each column. This float design for an offshore wind turbine as herein provided provides a solid and efficient structure for both extreme loadings (ULS) and fatigue loadings (FSL). In the illustrated embodiment, the float resistance and rigidity are the result of the tetrahedral geometry of the structure and substructures formed by columns, pontoons, beams, junction piece, intermediate piece, primary spacers and the secondary spacers. The static load of the components of the wind turbine (blades 11, rotor 12, nacelle 13 and mast 14) is carried by the primary spacers on the three columns. The tensile strength and the fatigue resistance, as well as the rigidity of the float structure, can be adapted and optimized: by varying the plate thicknesses of the columns, the pontoons, the beams, the junction, intermediate piece, primary spacers and secondary spacers; and, - varying the cross-sectional dimensions of the beams, primary spacers and secondary spacers. The float design is defined so that there is always, taking into account the movements and static inclinations of the floating wind turbine, a minimum air draft between the highest expected wave peaks, and the beams and bridges at the top of each column. The height of the nacelle of the wind turbine above the level of the water 35 is defined so that, for a selected diameter of the rotor, there is always - taking into account the movements and static inclinations 12

de l'éolienne flottante - une garde sous pale minimale entre les crêtes des vagues les plus élevées attendues et les extrémités des pales du rotor. Pour le positionnement de l'éolienne flottante, un système d'ancrage caténaire est par exemple conçu pour une plage de profondeurs s entre 50 et 300 m. Ce système d'ancrage se compose d'au moins trois lignes d'ancrage 8, au moins une ligne d'ancrage étant attachée à chaque colonne. Les lignes d'ancrage comprennent des chaînes, des câbles souples, des poids disposés de façon discrète le long de la ligne d'ancrage, et des ancres. Le système d'ancrage caténaire doit empêcher 10 l'éolienne flottante de s'écarter de sa position nominale en contrecarrant l'action combinée des efforts moyens induits par l'éolienne, des efforts constants induits par le vent agissant sur le mât et le flotteur, des efforts constants induits par le courant agissant sur le flotteur et des efforts moyens de dérive dus à la houle. D'autre part, le système d'ancrage doit 15 autoriser, sans les contraindre, les mouvements du premier ordre induits par la houle et l'éolienne, et ceci même dans les conditions extrêmes. En particulier, dans le mode de réalisation illustré, le flotteur a une forme symétrique, avec la pièce intermédiaire pour le mât centrée selon l'axe central vertical et les trois colonnes disposées à un angle de 120° 20 les unes des autres. Par conséquent, l'arrangement du système d'ancrage est également de forme symétrique, l'angle de déploiement de chaque ligne d'ancrage est d'environ 120°. Par cette approche de conception de symétrie à 120°, on limite le risque d'exciter les mouvements basses fréquences du système. En outre, il n'est plus nécessaire de prévoir de 25 systèmes de ballast actifs, qui augmentent le coût total et constituent un risque supplémentaire en cas de panne ou de dysfonctionnement. Même pour des emplacements de parc éolien avec des orientations significativement dominantes de vent et/ou de houle, un arrangement non symétrique du flotteur et du système d'ancrage serait d'aucun 30 avantage par rapport à la conception de flotteur selon l'invention. Dans d'autres modes de réalisation, des valeurs différentes de l'angle de déploiement peuvent être choisies selon les conditions spécifiques à l'emplacement sélectionné. La structure modulable particulière du flotteur selon l'invention 35 permet d'adapter la conception du flotteur à différentes conditions tout en 13 gardant un grand nombre d'éléments structuraux identiques et en changeant qu'un nombre limité d'éléments structuraux. Le paramètre principal pour l'adaptation de la conception du flotteur à des conditions environnementales (état de mer, courant, vent) s et à des caractéristiques de poussée du rotor, est la distance radiale des colonnes verticales par rapport à l'axe vertical central. En adaptant la distance radiale des colonnes verticales, la stabilité hydrostatique en gîte et en assiette du flotteur, ainsi que les fréquences propres en roulis et en tangage peuvent être ajustées aux niveaux requis. 10 En outre, les fréquences d'annulation pour les efforts d'excitation induits par la houle en cavalement, embardée et lacet peuvent être adaptées. Les dimensions de la partie non-immergée et de la partie immergée (portion supérieure et portion de stabilisation) des colonnes 15 verticales et les dimensions de la pièce de jonction et de la pièce intermédiaire restent identiques. Les dimensions des sections transversales des pontons immergés, des poutres, des entretoises primaires et secondaires restent identiques, mais les longueurs de ces éléments sont adaptées à la position radiale des colonnes verticales. 20 Deux paramètres supplémentaires pour l'adaptation de la conception sont les diamètres et les hauteurs de la partie non-immergée et de la partie immergée (portion supérieure et portion de stabilisation) des colonnes verticales. En adaptant les diamètres de la partie non-immergée 4 et de la portion supérieure 51 des colonnes verticales, la 25 stabilité hydrostatique en pilonnement, gîte et assiette du flotteur, ainsi que les fréquences propres en pilonnement, roulis et tangage peuvent être ajustées aux niveaux requis. Un exemple non limitatif d'un dispositif selon l'invention est défini dans le tableau 1 ci-dessous : Tableau 1 Eléments Description Valeur Eolienne - Nombre d'éolienne 1 Mât Forme du mât Cylindrique Diamètre en partie supérieure 3 m Diamètre en partie inférieure 5 m Hauteur 65m Colonne extérieure Nombre de colonne 3 Angle entre l'axe A et l'axe B 0 ° Partie non immergée Forme Cylindrique Diamètre en partie supérieure 8m Diamètre en partie inférieure 8m Hauteur 10m Partie Portion Forme Cylindrique immergée supérieure Diamètre en partie supérieure 8m Diamètre en partie inférieure 8m Hauteur 16m Portion de Nombre 3 stabilisation Forme Cylindrique Diamètre en partie supérieure 14m Diamètre en partie inférieure 14m Hauteur 3m Eléments de Ponton Nombre 3 liaison Section Rectangulaire Hauteur 3m Largeur 3m Longueur 44m Poutre Nombre 3 Section Rectangulaire Hauteur 3m Largeur 5m Longueur 30m Entretoise Nombre 3 primaire Section Cylindrique Diamètre en partie supérieure 2m Diamètre en partie inférieure 2m Plaque anti-pilonnement Nombre 0 - Rapport A 1,76 - Rapport B 3,06 - Rapport C 5,33 Rapport A = (distance radiale entre le point d'intersection de l'axe de chaque colonne avec la ligne de flottaison et l'axe central vertical du dispositif sur la hauteur) / (hauteur de la partie immergée des colonnes) Rapport B = (section transversale de la portion de stabilisation) / (section transversale de la portion supérieure) Rapport C = (hauteur de la portion supérieure)/ (hauteur de la portion de stabilisation) floating wind turbine - a minimum blade clearance between the highest expected wave peaks and rotor blade tips. For the positioning of the floating wind turbine, a catenary anchoring system is for example designed for a range of depths between 50 and 300 m. This anchoring system consists of at least three anchor lines 8, at least one anchor line being attached to each column. The anchor lines include chains, flexible cables, weights arranged discretely along the anchor line, and anchors. The catenary anchoring system must prevent the floating wind turbine from moving away from its nominal position by counteracting the combined action of the average forces induced by the wind turbine, constant forces induced by the wind acting on the mast and the float. , constant forces induced by the current acting on the float and average drifting forces due to the swell. On the other hand, the anchoring system must allow, without constraining, the first-order movements induced by the swell and the wind turbine, and this even under extreme conditions. In particular, in the illustrated embodiment, the float has a symmetrical shape, with the intermediate piece for the mast centered along the vertical central axis and the three columns disposed at an angle of 120 ° to each other. Therefore, the arrangement of the anchoring system is also of symmetrical shape, the deployment angle of each anchor line is about 120 °. By this 120 ° symmetry design approach, the risk of exciting the low frequency motions of the system is limited. In addition, it is no longer necessary to provide active ballast systems, which increase the total cost and constitute an additional risk in case of failure or malfunction. Even for wind farm sites with significantly dominant wind and / or wave orientations, an unsymmetrical arrangement of the float and anchoring system would be of no advantage over the float design of the invention. In other embodiments, different values of the deployment angle may be chosen depending on the conditions specific to the selected location. The particular modular structure of the float according to the invention makes it possible to adapt the design of the float to different conditions while keeping a large number of identical structural elements and changing only a limited number of structural elements. The main parameter for adapting the float design to environmental conditions (sea state, current, wind) s and rotor thrust characteristics is the radial distance of the vertical columns from the central vertical axis . By adapting the radial distance of the vertical columns, the hydrostatic stability in heel and float attitude, as well as the natural frequencies in roll and pitch can be adjusted to the required levels. In addition, the cancellation frequencies for the wave-induced, yaw-and yaw-induced excitation forces can be adapted. The dimensions of the non-submerged portion and the submerged portion (upper portion and stabilizing portion) of the vertical columns and the dimensions of the connecting piece and the intermediate piece remain the same. The dimensions of the transverse sections of the submerged pontoons, the beams, the primary and secondary spacers remain identical, but the lengths of these elements are adapted to the radial position of the vertical columns. Two additional parameters for design adaptation are the diameters and heights of the non-submerged portion and the immersed portion (upper portion and stabilizing portion) of the vertical columns. By adapting the diameters of the non-submerged portion 4 and the upper portion 51 of the vertical columns, the hydrostatic stability in heave, heel and float attitude, as well as the natural frequencies in heave, roll and pitch can be adjusted to the levels required. A non-limiting example of a device according to the invention is defined in Table 1 below: Table 1 Elements Description Wind turbine value - Number of wind turbines 1 Mast Mast shape Cylindrical Diameter at the top 3 m Diameter at the bottom 5 m Height 65m External column Number of columns 3 Angle between axis A and axis B 0 ° Part not immersed Cylindrical shape Upper diameter 8m Lower diameter 8m Height 10m Part Portion Shape Cylindrical submerged upper Diameter at the top 8m Diameter at bottom 8m Height 16m Portion of Number 3 stabilization Cylindrical Shape Upper Diameter 14m Lower Diameter 14m Height 3m Pontoon Elements Number 3 Link Section Rectangular Height 3m Width 3m Length 44m Beam Number 3 Section Rectangular Height 3m Width 5m Length 30m Spacer Number 3 primary Section Cylindrical Diameter partly higher 2m Diameter in the lower part 2m Anti-heave plate Number 0 - Ratio A 1.76 - Ratio B 3.06 - Ratio C 5.33 Ratio A = (radial distance between the point of intersection of the axis of each column with the waterline and the vertical center line of the device over the height) / (height of the immersed portion of the columns) Ratio B = (cross-section of the stabilization portion) / (cross-section of the upper portion) Ratio C = (height of the upper portion) / (height of the stabilization portion)

15 Selon une variante de réalisation illustrée à la figure 3A, chaque colonne 103 du flotteur a un axe longitudinal B vertical et présente une partie non-immergée 104 et une partie immergée 105. Chaque colonne est constituée d'un corps creux, comprenant une paroi périphérique 131, fermée à ses extrémités par une paroi supérieure 132 et une paroi inférieure 133. La partie immergée comprend une portion supérieure 151 s'étendant vers le bas depuis la partie non-immergée 104, une portion de stabilisation 152 s'étendant vers le bas depuis la portion supérieure, et une portion inférieure 153 qui s'étend vers le bas depuis la portion de stabilisation et qui est fermée par la paroi inférieure 133. Les portions de stabilisation des colonnes sont reliées deux à deux par des pontons. La section transversale de la partie non-immergée 104, de la portion supérieure 151 et de la portion inférieure 153 sont sensiblement identiques et sensiblement constantes. La section transversale de la portion de stabilisation est sensiblement constante et plus grande que celle des autres portions 151, 153. La partie non-immergée 104, la portion supérieure 151 et la portion inférieure 153 sont disposées coaxialement. La portion de stabilisation n'est pas coaxiale avec les autres portions, son axe vertical étant décalé latéralement, par exemple décalé radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe central du flotteur. La portion de stabilisation définit une surface supérieure 152a horizontale annulaire, une surface inférieure 152b horizontale annulaire, et une surface périphérique 152c verticale. Selon une variante de réalisation illustrée à la figure 3B, chaque colonne 203 du flotteur a un axe longitudinal B vertical et présente une partie non-immergée 204 et une partie immergée 205. Chaque colonne est constituée d'un corps creux, comprenant une paroi périphérique 231, fermée à ses extrémités par une paroi supérieure 232 et une paroi inférieure 233. La partie immergée comprend une portion supérieure 251 s'étendant vers le bas depuis la partie non-immergée 204, une portion de stabilisation 252 s'étendant vers le bas depuis la portion supérieure et une portion inférieure 253 qui s'étend vers le bas depuis la portion de stabilisation et qui est fermée par la paroi inférieure 233. Les portions de stabilisation des colonnes sont reliées deux à deux par des pontons. La section transversale de la partie non-immergée 204, de la portion supérieure 251 et de la portion inférieure 253 sont identiques et 16 sensiblement constantes. La section transversale de la portion de stabilisation est supérieure à celle des autres portions 251, 253. La partie non-immergée et les trois portions 251, 252, 253 sont disposées coaxialement, la section transversale de la portion de stabilisation est non s constante, afin de définir une surface supérieure 252a horizontale annulaire, une surface périphérique 252c verticale et une surface inférieure 252b tronconique, avec une section transversale qui diminue de manière sensiblement continue, de haut en bas. Selon une variante de réalisation illustrée à la figure 3C, chaque io colonne 303 du flotteur a un axe longitudinal B vertical et présente une partie non-immergée 304 et une partie immergée 305. Chaque colonne est constituée d'un corps creux, comprenant une paroi périphérique 331 fermée à ses extrémités par une paroi supérieure 332 et une paroi inférieure 333. La partie immergée comprend une portion supérieure 351 ls s'étendant vers le bas depuis la partie non-immergée 304 et une portion de stabilisation 352 s'étendant vers le bas depuis la portion supérieure et constituant la partie d'extrémité inférieure de la colonne. Les portions de stabilisation des colonnes sont reliées deux à deux par des pontons. La section transversale de la partie non-immergée 304 et de la portion 20 supérieure 351 sont identiques et sensiblement constantes. La section transversale de la portion de stabilisation est supérieure à celle de l'autre portion 351. Les portions 351, 352 sont coaxiales, la section transversale de la portion de stabilisation n'est pas constante, afin de définir une surface supérieure 352a annulaire tronconique, avec une section 25 transversale qui augmente de manière sensiblement continue de haut en bas, une surface périphérique 352c verticale et une surface inférieure 352b horizontale en forme de disque, constituée par la paroi inférieure. Selon une variante de réalisation illustrée à la figure 3D, chaque colonne 403 du flotteur a un axe longitudinal B' incliné, qui est incliné 30 de préférence vers l'extérieur par rapport à l'axe central du flotteur, par exemple d'un angle de 5° à 25° par rapport à la verticale. La colonne présente une partie non-immergée 404 et une partie immergée 405. Chaque colonne est constituée d'un corps creux, comprenant une paroi périphérique 431, fermée à ses extrémités par une paroi supérieure 432 et 35 une paroi inférieure 433. La partie immergée comprend une portion supérieure 451 s'étendant vers le bas depuis la partie non-immergée 404, 17 une portion de stabilisation 452 s'étendant vers le bas depuis la portion supérieure, et une portion inférieure 453 s'étendant vers le bas depuis la portion de stabilisation et fermée par la paroi inférieure 433. Les portions de stabilisation des colonnes sont reliées deux à deux par des pontons s 461. La partie non-immergée 404, la portion supérieure 451 et la portion inférieure 453 sont coaxiales, et leurs sections transversales sont identiques et sensiblement constantes. La section transversale de la portion de stabilisation est sensiblement constante, est supérieure à celle des autres portions 451, 453, et n'est pas disposée coaxialement, de io manière à définir une surface supérieure 452a horizontale annulaire, une surface inférieure 452b horizontale annulaire, et une surface périphérique 452c verticale. Dans d'autres modes de réalisation, chaque colonne peut comprendre plusieurs portions de stabilisation espacées les unes des ls autres le long de la partie immergée, et/ou peut comprendre des portions de stabilisation étagées, avec une surface supérieure non continue et/ou une surface inférieure non continue, lesdites surfaces non continues comprenant au moins deux portions qui sont décalées verticalement et reliées entre elles par une surface périphérique.According to an alternative embodiment illustrated in FIG. 3A, each column 103 of the float has a vertical longitudinal axis B and has a non-immersed part 104 and a submerged part 105. Each column consists of a hollow body, comprising a wall 131, closed at its ends by an upper wall 132 and a bottom wall 133. The submerged portion comprises an upper portion 151 extending downwardly from the non-submerged portion 104, a stabilizing portion 152 extending towards the bottom from the upper portion, and a lower portion 153 which extends downwardly from the stabilizing portion and which is closed by the bottom wall 133. The stabilizing portions of the columns are connected in pairs by pontoons. The cross section of the non-submerged portion 104, the upper portion 151 and the lower portion 153 are substantially identical and substantially constant. The cross section of the stabilizing portion is substantially constant and larger than that of the other portions 151, 153. The non-submerged portion 104, the upper portion 151 and the lower portion 153 are disposed coaxially. The stabilizing portion is not coaxial with the other portions, its vertical axis being shifted laterally, for example shifted radially outwardly relative to the central axis of the float. The stabilizing portion defines an annular horizontal upper surface 152a, an annular horizontal lower surface 152b, and a vertical peripheral surface 152c. According to an alternative embodiment illustrated in FIG. 3B, each column 203 of the float has a vertical longitudinal axis B and has a non-submerged portion 204 and a submerged portion 205. Each column consists of a hollow body, comprising a peripheral wall 231, closed at its ends by an upper wall 232 and a bottom wall 233. The submerged portion comprises an upper portion 251 extending downwardly from the non-submerged portion 204, a stabilizing portion 252 extending downwardly. from the upper portion and a lower portion 253 which extends downwardly from the stabilizing portion and which is closed by the bottom wall 233. The stabilizing portions of the columns are connected in pairs by pontoons. The cross section of the non-submerged portion 204, the upper portion 251 and the lower portion 253 are the same and substantially constant. The cross section of the stabilization portion is greater than that of the other portions 251, 253. The non-immersed portion and the three portions 251, 252, 253 are arranged coaxially, the cross section of the stabilization portion is not constant, in order to define an annular upper horizontal surface 252a, a vertical peripheral surface 252c and a frustoconical lower surface 252b, with a cross section which decreases substantially continuously, from top to bottom. According to an alternative embodiment illustrated in FIG. 3C, each column 303 of the float has a vertical longitudinal axis B and has a non-immersed part 304 and a submerged part 305. Each column consists of a hollow body, comprising a wall device 331 closed at its ends by an upper wall 332 and a lower wall 333. The submerged portion comprises an upper portion 351 ls extending downwardly from the non-submerged portion 304 and a stabilizing portion 352 extending towards the down from the upper portion and constituting the lower end portion of the column. The stabilization portions of the columns are connected in pairs by pontoons. The cross-section of the non-submerged portion 304 and the upper portion 351 are identical and substantially constant. The cross section of the stabilizing portion is greater than that of the other portion 351. The portions 351, 352 are coaxial, the cross section of the stabilizing portion is not constant, to define a frustoconical annular upper surface 352a , with a cross-section which increases substantially continuously from top to bottom, a vertical peripheral surface 352c and a horizontal disc-shaped bottom surface 352b formed by the bottom wall. According to an alternative embodiment illustrated in FIG. 3D, each column 403 of the float has a longitudinal axis B 'inclined, which is preferably inclined outwards with respect to the central axis of the float, for example from an angle from 5 ° to 25 ° with respect to the vertical. The column has a non-submerged portion 404 and a submerged portion 405. Each column consists of a hollow body, comprising a peripheral wall 431, closed at its ends by an upper wall 432 and a lower wall 433. The submerged portion comprises an upper portion 451 extending downwardly from the non-submerged portion 404, a stabilizing portion 452 extending downwardly from the upper portion, and a lower portion 453 extending downwardly from the portion stabilization and closed by the bottom wall 433. The stabilization portions of the columns are connected in pairs by pontoons s 461. The non-immersed portion 404, the upper portion 451 and the lower portion 453 are coaxial, and their cross sections are identical and substantially constant. The cross-section of the stabilizing portion is substantially constant, is larger than that of the other portions 451, 453, and is not disposed coaxially, so as to define an annular horizontal upper surface 452a, an annular horizontal lower surface 452b, and a vertical peripheral surface 452c. In other embodiments, each column may comprise a plurality of stabilization portions spaced apart from one another along the submerged portion, and / or may comprise stepped stabilizing portions, with a non-continuous top surface and / or a lower non-continuous surface, said non-continuous surfaces comprising at least two portions which are vertically offset and interconnected by a peripheral surface.

20 Selon une variante de réalisation, les portions de stabilisation et/ou les pontons immergés sont munis de trous ou puits verticaux traversant, les puits verticaux d'une portion de stabilisation débouchant sur ses surfaces supérieure et inférieure, et les trous verticaux d'un ponton débouchant sur ses surfaces supérieure et inférieure. Ces trous verticaux 25 peuvent présenter différentes sections transversales, par exemple des sections transversales rectangulaires. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec différents modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques 30 des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. According to an alternative embodiment, the stabilization portions and / or the immersed pontoons are provided with holes or vertical wells passing through, the vertical wells of a stabilizing portion opening on its upper and lower surfaces, and the vertical holes of a pontoon opening on its upper and lower surfaces. These vertical holes 25 may have different cross sections, for example rectangular cross sections. Although the invention has been described in connection with various particular embodiments, it is obvious that it is in no way limited thereto and that it includes all the technical equivalents of the described means as well as their combinations if These are within the scope of the invention.

Claims

REVENDICATIONS1. An offshore floating wind turbine device comprising - a serai-submersible float (2) comprising s - at least three columns (3), each column comprising a non-immersed part (4) and a submerged part (5), and connecting elements (6) for rigidly connecting the columns to each other, and - at least one wind turbine (1) comprising blades (11), a rotor (12), a nacelle (13) and a mast (14) , the mast being assembled to said float, characterized in that the immersed part (5) of at least one of the columns (3) comprises at least one stabilization portion (52) of larger cross section, which defines an upper surface ( 52a) and a lower surface connected to each other by a peripheral surface ls (52c).

2. Device according to claim 1, characterized in that the connecting elements (6) comprise at least one immersed pontoon (61) rigidly connecting two stabilizing portions (52) to one another.

3. Device according to claim 2, characterized in that each submerged pontoon (61) is arranged substantially horizontally and has a substantially rectangular cross section with an upper surface (61a) and a lower surface (61b) connected to each other. other by two side surfaces (61c).

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the submerged pontoon (61) is in the form of a hollow body comprising a peripheral wall, the immersed pontoon being ballasted or constitutes a ballast tank.

5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that the upper surface (52a) and the lower surface (52b) of the stabilizing portion (52) are substantially horizontal.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that each column (3) is in the form of a hollow body comprising a peripheral wall (31), the stabilizing portion (52) being weighted or constitutes a ballast tank.19

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that each submerged portion (5) of each column comprises a stabilizing portion (52).

8. Device according to one of claims 2 to 7, characterized in that the float comprises several submerged pontoons (61), each submerged pontoon connecting two adjacent columns (3).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the submerged portion (5) comprises an upper portion (51), extending downwardly from the non-immersed portion (4), the portion of Stabilizing (52) extending downwardly from said upper portion (51).

10. Device according to claim 9, characterized in that the ratio (cross section of the stabilizing portion / cross section of the upper portion) is between 1.00 and 5.00. 15

11. Device according to claim 9 or 10, characterized in that the ratio (height of the upper portion / height of the stabilizing portion) is between 2.00 and 10.00.

12. Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the cross section of the upper portion (51) and the cross section of the non-immersed portion (4) are substantially constant and are substantially equal.

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the ratio (radial distance from the point of intersection of the axis of each column with the waterline to the central vertical axis of the device / height of the immersed part) is between 1.00 and 4.00.

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the connecting elements (6) comprise - beams (62), each beam is connected by a first end to a column (3) and extends radially inwards, the beams being connected by their second ends, at the central vertical axis (A) of the float, to a central connecting piece (63), this connecting piece being equipped with a piece intermediate (66) vertical support for the mast (14) of the wind turbine (1), - primary spacers (64) diagonally connected to the submerged portion (5) of the columns (3) and the intermediate piece (66), and diagonal secondary struts (65) which are connected to the submerged pontoons (61) and the primary struts (64).

15. Device according to claim 14, characterized in that the primary spacers (64) are connected to the intermediate piece (66), in a point s disposed between half and three quarters of the height of the intermediate piece.