JP2022545540A - 海洋海中電力分配 - Google Patents
海洋海中電力分配 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022545540A JP2022545540A JP2022513274A JP2022513274A JP2022545540A JP 2022545540 A JP2022545540 A JP 2022545540A JP 2022513274 A JP2022513274 A JP 2022513274A JP 2022513274 A JP2022513274 A JP 2022513274A JP 2022545540 A JP2022545540 A JP 2022545540A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cable
- junction box
- cables
- subsea
- dry
- 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.)
- Pending
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 73
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 71
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 15
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 11
- 101100165827 Mus musculus Cables1 gene Proteins 0.000 description 110
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 58
- 239000000463 material Substances 0.000 description 33
- 208000034699 Vitreous floaters Diseases 0.000 description 22
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 21
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 5
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-OIOBTWANSA-N lead-204 Chemical compound [204Pb] WABPQHHGFIMREM-OIOBTWANSA-N 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
- H02B1/20—Bus-bar or other wiring layouts, e.g. in cubicles, in switchyards
- H02B1/202—Cable lay-outs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
- F03D13/10—Assembly of wind motors; Arrangements for erecting wind motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
- F03D13/10—Assembly of wind motors; Arrangements for erecting wind motors
- F03D13/126—Offshore
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
- F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
- F03D13/25—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors specially adapted for offshore installation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
- F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
- F03D13/25—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors specially adapted for offshore installation
- F03D13/256—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors specially adapted for offshore installation on a floating support, i.e. floating wind motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
- F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
- F03D9/255—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
- F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
- F03D9/255—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor
- F03D9/257—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor the wind motor being part of a wind farm
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G1/00—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
- H02G1/06—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for laying cables, e.g. laying apparatus on vehicle
- H02G1/10—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for laying cables, e.g. laying apparatus on vehicle in or under water
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G15/00—Cable fittings
- H02G15/013—Sealing means for cable inlets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
- H02G3/02—Details
- H02G3/08—Distribution boxes; Connection or junction boxes
- H02G3/088—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof casings or inlets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
- H02G3/02—Details
- H02G3/08—Distribution boxes; Connection or junction boxes
- H02G3/16—Distribution boxes; Connection or junction boxes structurally associated with support for line-connecting terminals within the box
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/85—Electrical connection arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
- F05B2240/93—Mounting on supporting structures or systems on a structure floating on a liquid surface
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
- F05B2240/95—Mounting on supporting structures or systems offshore
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G9/00—Installations of electric cables or lines in or on the ground or water
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G9/00—Installations of electric cables or lines in or on the ground or water
- H02G9/02—Installations of electric cables or lines in or on the ground or water laid directly in or on the ground, river-bed or sea-bottom; Coverings therefor, e.g. tile
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G9/00—Installations of electric cables or lines in or on the ground or water
- H02G9/12—Installations of electric cables or lines in or on the ground or water supported on or from floats, e.g. in water
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/28—The renewable source being wind energy
-
- 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
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- 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
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/727—Offshore wind turbines
-
- 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
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Electric Cable Installation (AREA)
- Cable Accessories (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
海洋電力分配システム100は、第1の乾式連結接続部2bを有し、海洋発電機ユニット7へ接続されている複数の第1のケーブル1a~nと、海中ジャンクション・ボックス3と、ジャンクション・ボックス3から海中変電所6へ延びる第2のケーブル5であって、第1の乾式連結接続部2bへ動作可能に接続されるジャンクション・ボックス3内部で終結する第2の乾式連結接続部10aを有し、海中変電所6へ延びる、第2のケーブルと、変電所6から陸上受電器8へ延びる第3のケーブル12とを備えて、海洋発電機ユニット7から第1、第2、及び第3のケーブルを介して陸上受電器8へ電力を送る。海洋電力分配システム100を設置する方法、及び海洋電力分配システム100において電力を分配する方法もまた、提供される。
Description
本発明は、海洋電力分配に、並びに特に海洋発電機若しくは電力消費者へ(又はそれから)電力を分配するためのシステム及び方法に、並びにそれと関連する海洋発電施設及びそのための海中ケーブルの設置に、並びに接続される構造物の配列からの海洋構造物の一時的な取外しに関する。
海洋発電は、その規模が拡大しており、洋上風力又は波力などの再生可能資源の開発が、将来のためのクリーン・エネルギーの供給に大きく貢献すると見られている。例えば、洋上風力は、既に確立された技術であり、浮遊式風力エネルギー変換器が、現在、学術界及び産業界内の両方で、様々な研究開発(R&D:research and development)団体によって研究及び開発されており、それにより、洋上風力発電に適した利用可能な地域が大きく拡大するであろう。様々な団体によって研究されている他の技術は、波力及び潮力発電システムである。
背景を理解するために有用であり得る公開特許には、WO2019/141841A1、WO2009/131826A2、WO2013/110276A1、及びWO2013/050755A2が含まれる。
将来における海洋発電への投資の増加が計画され、継続しており、海洋電力分配のためのさらなる技術の改善が必要とされている。本開示は、当技術分野の現状に対して、そのような改善又は少なくとも代替となるものを提供することを目的とする。
実施例において、複数の第1のケーブルであって、各第1のケーブルがその第1の端部に第1の乾式連結接続部(dry mate connection)を有し、その第2の端部で海洋発電機ユニットへ接続されている、複数の第1のケーブルと、海底に配設される海中ジャンクション・ボックスであって、各乾式連結接続部がジャンクション・ボックス内部で終結する、海中ジャンクション・ボックスと、ジャンクション・ボックスから海底に配設される海中変電所へ延びる第2のケーブルであって、その端部に第2の乾式連結接続部を有し、第2の乾式連結接続部が、第1の乾式連結接続部へ動作可能に接続されるジャンクション・ボックス内部で終結する、海底に配設される海中変電所へ延び、変電所へ動作可能に接続される、第2のケーブルと、変電所から陸上受電器へ延びる第3のケーブルとを備え、海洋発電機ユニットから第1、第2、及び第3のケーブルを介して陸上受電器へ電力を送るように構成される、海洋電力分配システムが提供される。
実施例において、各発電機が自身の第1の端部に第1の乾式連結コネクタを有する第1のケーブルを有する、複数の発電機を設置するステップと、海底に海中変電所を設置し、変電所から陸上受電器へ延びる第3のケーブルを設置するステップと、海底に海中ジャンクション・ボックスを設置するステップと、海中ジャンクション・ボックス及び変電所を第2のケーブルと接続するステップと、第1のケーブルを第2のケーブルと接続するステップであって、ジャンクション・ボックス内の第1のケーブルと第2のケーブルとの間の乾式連結接続を確立することを含む、ステップとを含む、海洋電力分配システムを設置する方法が提供される。
実施例において、海洋電力分配システムを動作させるステップと、海底から船舶へジャンクション・ボックスを回収するステップと、ジャンクション・ボックスでの設置、撤収、又は運用作業を実行するステップと、ジャンクション・ボックスを海底へ再設置するステップとを含む、海洋電力分配システムにおいて電力を分配する方法が提供される。
実施例において、海中構造物へ又はそれから電力を供給するためのアセンブリであって、海中構造物が耐圧性ハウジングを有し、アセンブリが海中構造物及び電力ケーブルを備え、
電力ケーブルが少なくとも1本の導線を包む連続した金属製遮水シースを備え、
遮水シースがハウジングのフランジにおいて封止されて終結し、
少なくとも1本の導線がフランジを通りハウジングの内部へ延びる、
アセンブリが提供される。
電力ケーブルが少なくとも1本の導線を包む連続した金属製遮水シースを備え、
遮水シースがハウジングのフランジにおいて封止されて終結し、
少なくとも1本の導線がフランジを通りハウジングの内部へ延びる、
アセンブリが提供される。
実施例において、浮遊式発電施設を動作させる方法であって、海底のアンカへ固定される複数の係留索で発電施設を海底へ係留するステップと、各々が余長を有する少なくとも1つの海中ケーブルを浮遊式発電施設へ接続するステップと、発電施設を動作させ、一方で、発電施設で又はそれに隣接して余長を一時的に留置するステップとを含み、海中ケーブルの余長が海中ケーブルの残りの部分と連係して発電施設の水平方向の変位を補正するように構成され、それにより、複数の係留索のうちのいずれかの破損中に、残りの部分が依然として静止しており、海中ケーブルが依然として動作している、方法が提供される。
実施例において、浮遊式発電施設であって、フロータと、フロータから海底のアンカへ延びる係留索と、発電施設へ接続されている、余長を有する海中ケーブルとを備え、海中ケーブルの余長が発電施設で又はそれに隣接して留置され、海中ケーブルの残りの部分と連係して発電施設の水平方向の変位を補正するように構成され、それにより、複数の係留索のうちのいずれかの破損中に、残りの部分が依然として静止しており、海中ケーブルが依然として動作している、浮遊式発電施設が提供される。
実施例において、海洋発電ユニットから入力側及び出力側アレイ・ケーブルを外すステップと、入口接続点及び出口接続点を有するジャンクション・ボックスを設けるステップと、入力側ケーブルを入口接続点へ、及び出力側ケーブルを出口接続点へ接続するステップと、海中の位置にジャンクション・ボックスを配置するステップと、入力側アレイ・ケーブルが入力側接続点へ取り付けられ、出力側ケーブルが出力側接続点へ取り付けられた状態で、水面下の位置でジャンクション・ボックスを位置付けるために、支持手段を使用するステップと、入口及び出口接続点からそれぞれ入力側及び出力側アレイ・ケーブルを外し、入力側及び出力側アレイ・ケーブルを海洋発電ユニットへ再び接続するステップとを含む、接続される海洋発電ユニットの配列から海洋発電ユニットを一時的に取り外すための方法が提供される。
実施例において、入口接続点及び出口接続点を有するハウジングであって、入口接続点がハウジング内部に配置される内部ケーブルを介して出口接続点と連通する、引上げ手段の接続のための引上げ用係合装置を備える、ハウジングを備え、入口接続点及び出口接続点に入口及び出口ケーブルを有して、引上げ用係合部との引上げ手段の係合を介して引き上げられることが可能である、海洋発電ユニットの配列への一時的な接続のためのジャンクション・ボックスが提供される。
添付の請求項及び以下の詳細な説明は、さらなる実施例を概説する。
これらの及び他の特徴は、付属の図面を参照して、非限定的な実例として与えられる例示的実施例の以下の説明から明確になるであろう。
以下の説明は、「水平方向」、「垂直方向」、「横方向」、「前後」、「上下」、「上側」、「下側」、「内側」、「外側」、「前方」、「後方」などの用語を使用する場合がある。これらの用語は、一般的に、図面に示される視点及び向き指し、本発明の通常の使用と関連する。用語は、読者ために便宜的に使用され、限定するものではない。
本明細書で使用される場合、用語「海中ケーブル」は、例えば、単芯、二芯、若しくは三芯電力ケーブル、ラジアル・フィールド若しくは一括シールド電力ケーブル、又は風力タービンのナセルからタワーへ通される、いずれかの他の導電若しくは非導電ケーブル若しくはコード、例えば制御ケーブルなどのいずれかの種類のケーブルを表わすことが意図される。
実例及び文脈により、図1及び図2は、本開示の電力分配方法、システム及び配置を用いた使用に適し得る、1つの可能な構成を例示する。しかしながら、分配方法及び配置が、フロータ及び海中部分などの他のシステムの構成要素の正確な設計に依存せず、それらが以下の実例に記載されるものと異なる設計を有し得ることが理解されよう。
図1は、本開示の実施例を用いた使用に適した海洋発電ユニット7aを例示する。図1の発電ユニット7aは、浮遊式風力発電機、又は浮体式風力エネルギー発電施設である。本開示の実施例を用いた使用に適した他の種類の発電ユニットには、底部固定式風力発電機、潮流、波力、太陽光若しくは核エネルギーを利用する発電機、又はいずれかの他の種類の海洋発電ユニットが含まれる。
浮体式風力エネルギー発電施設7aは、フロータ10及び風力タービン20を備える。風力タービン20は、タワー21、ナセル23、及びブレード25を有する従来の設計のものであり得る。
フロータ10は、3つのカラム11、13、15を備える。カラム11、13、15の各々は、他のカラム11、13、15のうちの少なくとも2つへ接続される。一部の実施例において、フロータ10に3つを超えるカラム、例えば4つ、5つ、又は6つのカラムがある場合がある。
各カラム11、13、15は、カラム15と連係して、フロータ10の動作位置において沈むように構成される下部を有する。各カラム11、13、15は、それぞれのカラム11、13、15の下部で他のカラムのうちの少なくとも2つへ接続される。この接続は、実質的に水平方向の接続部材によるものであり得る。
図2は、実施例による海洋電力分配システム100を例示する。システム100は、いくつかの発電ユニット7から電力を送るための、複数のアレイ・ケーブル1a~nを備える。図3は、アレイ・ケーブル1aを概略的に例示する。各アレイ・ケーブル1a~nは、ケーブルの第1の海中端部9bに乾式連結コネクタ2bを有する。アレイ・ケーブル1a~nの第2の上側端部9aは、コネクタ2aでそれぞれの海洋発電機ユニット7へ接続される。
図2において、各発電機ユニット7は、その専用のアレイ・ケーブル1a~nを有する。場合により、デイジー・チェーン接続された2つを超える発電機ユニット7があることがあり、その場合に、ここでのアレイ・ケーブル1a~nは、チェーンの端部で発電機ユニット7から延びるケーブルを指し、それを通して、電力が他のデイジー・チェーン接続された発電機ユニット7から通される。
図2を参照すると、海中ジャンクション・ボックス3が、海底4に配設される。この実施例において、2つのジャンクション・ボックス3が使用されるが、1つのジャンクション・ボックス3又は2つを超えるジャンクション・ボックスが使用される場合がある。それぞれのアレイ・ケーブル1a~nの各乾式連結コネクタ2bは、この実例においてジャンクション・ボックス3内部で終結する。しかしながら、発電機ユニット7が共にデイジー・チェーン接続される実例において、より少ないケーブル(例えば、1本のケーブル)が、デイジー・チェーン接続された発電機ユニット7をジャンクション・ボックス3へ接続する場合があり、一方で、他のアレイ・ケーブルが発電機ユニット7間を接続する場合がある。
中間ケーブル5は、ジャンクション・ボックス3から、海底4に配設される海中変電所6へ延びる。図4は、中間ケーブル5を概略的に例示する。中間ケーブル5は、ケーブルの一方の端部11aに乾式連結コネクタ10aを、及び他方の端部11bに別のコネクタ10bを有する。他方のコネクタ10bは、コネクタ10aと同様の乾式連結コネクタであっても、又は異なる種類のものであってもよい。乾式連結コネクタ10aは、ジャンクション・ボックス3内部で終結し、アレイ・ケーブル1a~nの乾式連結コネクタ2bへ動作可能に(すなわち、電気的に)接続される。中間ケーブル5は、したがって、アレイ・ケーブル1a~nによって供給される電力を送るように配設される。
中間ケーブル5は、ジャンクション・ボックス3から、同様に海底4に配設される海中変電所6へ延びる。中間ケーブル5は、したがって、アレイ・ケーブル1a~nから、それが動作可能に接続された変電所6へ電力を送る。
エクスポート・ケーブル12は、変電所6から陸上受電器8へ延びる。エクスポート・ケーブル12は、変電所6から陸上受電器8へ、中間ケーブル5から受けた電力を送るように配設される。陸上受電器は、例えば、陸上電力網、エネルギー貯蔵施設、電力消費者などであり得る。
電力分配システム100は、したがって、海洋発電ユニット機7からアレイ・ケーブル1a~n、ジャンクション・ボックス3、中間ケーブル5、変電所6、及びエクスポート・ケーブル12を介して陸上受電器8へ、電力を送るように構成される。
変電所6は、中間ケーブル5から受けた電力の電圧を上げ、その後、電力をエクスポート・ケーブル12へ供給するように構成される。エクスポート・ケーブル12は、したがって、中間ケーブル5より高い電圧で動作する。有利には、エクスポート・ケーブル12における導線の断面は、中間ケーブル5における導線の断面より小さい。それにもかかわらず、例えば、エクスポート・ケーブル12が非常に長い場合に、又は図2に示される実例におけるように、数本の中間ケーブル5が1本のエクスポート・ケーブル12に供給する場合に、エクスポート・ケーブル12の断面は、中間ケーブル5のものと同じであるか、又はそれより大きくなり得る。
任意の実施例において、アレイ・ケーブル1a~n及び中間ケーブル5は、同じ電圧で動作するように構成され得る。その場合に、ジャンクション・ボックス3における電圧は実質的に変化しない。
任意の実施例において、アレイ・ケーブル1a~n及び中間ケーブル5に関する設計動作電圧は、例えば、30kV超、40kV超、又は65kV超であり得る。
図5は、3つの発電ユニット7a~cを有する別の実施例を例示する。その他の構成要素は、上記のものと同等である。
理解されるであろうが、海洋発電システムの多数の他の構成が可能であり、例えば、異なる設計の浮遊式風力タービン、他の種類の発電施設、異なる数の発電施設(1つから多数まで)などを有する。しかしながら、本説明については、発電施設が浮遊式風力エネルギー発電施設であることが想定される。
図6は、8つの発電ユニット7a~hを有し、各々がジャンクション・ボックス3へ延びるそれぞれのアレイ・ケーブル1a~hを有する、さらなる実施例を例示する。その他の構成要素は、上記のものと同等である。
図7は、図6に示される実施例についての電気配線図/接続図を例示する。各発電ユニット7a~hは、必要に応じて電力調整構成要素31を備え得る。電力調整構成要素31は、以下でさらに詳細に記載されるように、電力開閉器を備え得る。
図8及び図9は、本明細書に記載される実施例を用いた使用に適した、ジャンクション・ボックス3の実例を例示する。図8に指示されるように、ジャンクション・ボックス3は、以下でより詳細に記載されるように、内部コネクタ/接続部、及びまたヒューズを備え得る。図9で確認され得るように、ジャンクション・ボックスは、船舶から海面へ回収可能である。
図10に例示されるように、ジャンクション・ボックス3は、コネクタ10a(変電所6へ延びる中間ケーブル5を接続する)及び2b(発電ユニット7から来るアレイ・ケーブル1a~n(ここでは2本のアレイ・ケーブル1a、1bで例示される)を接続する)を備える。加えて、ジャンクション・ボックス3は、それぞれのヒューズ33、34を備え得る。ヒューズ33、34は、例えば過負荷の場合に、1本又は複数のアレイ・ケーブル1a~nと中間ケーブル5との間の接続を断つように配設され得る。中間ケーブル5と全てのアレイ・ケーブル1a~nとの間の接続を断つように動作可能なヒューズ34があってもよい。加えて又は代わりに、各アレイ・ケーブル1a~nと連結し、それぞれのアレイ・ケーブル1a~nと中間ケーブル5との間の接続を断つように動作可能であり、一方で、他のアレイ・ケーブル1a~nと中間ケーブル5との間の接続を維持する、個々のヒューズ33があってもよい。
図9に最も明確に示され得るように、ジャンクション・ボックス3は、船舶から海面へ回収可能である。一部の実例において、ジャンクション・ボックス3は、その中に荷重負担装置を備える場合があり、それにより、一部の状況で、例えばジャンクション・ボックス3及び連結された配線が引き上げられる場合に、配線の重量を支持するのを支援することができる。荷重負担装置は、ジャンクション・ボックス3内部に配置されるアレイ・ケーブル1a、1bの各々に配置される荷重負担終端部を備え得る。荷重負担終端部は、例えば、引留接触面(hang-off interface)を有するプルヘッドでもあってよい。荷重負担装置は、アレイ・ケーブル1a、1bからジャンクション・ボックス3へ、荷重を伝達するように機能し得る。そのようにして、例えば、ジャンクション・ボックス3が、それへ取り付けられたアレイ・ケーブル1a、1bで引き上げられる場合に、ジャンクション・ボックス3は、アレイ・ケーブルの重量と同等の荷重を負担することが可能であり得る。
図9及び図25に最も明確に示され得るように、ジャンクション・ボックス3は、クレーン又はウインチへ取り付けられることが可能であってもよく、それにより、船舶上でのジャンクション・ボックス3の保持を容易にすることができ、加えて、海中の位置への又はそこからのジャンクション・ボックスの上げ下げを容易にすることができる。説明される方法は、したがって、クレーン、ケーブル、又はウインチなどの支持手段への、ジャンクション・ボックスの取付けを含み得る。これは、船舶のクレーン・フック又はウインチ・ワイヤをジャンクション・ボックス3のフォアランナ又は類似のものへ接続することによって行われる。ジャンクション・ボックス3は、次に、例えば、船舶のムーンプール(ある場合)を通して、又は船側に沿った作業台若しくは類似のものへと、海面の位置(例えば、船舶の甲板)へ取り出され、又はそこから下ろされ得る。
図11は、自身へ接続されたエクスポート・ケーブル12を有する、海底に配設される変圧器ユニット6の図例を示す(中間ケーブル5はここでは図示されない)。
図12~図15は、実施例による設置方法における様々なステップを例示する。図12に示されるように、複数の発電機ユニット7は、例えば、海底へ係留することによって、又は海底での固定設置によって、海洋で設置され得る。各発電機7は、電力を送るためのアレイ・ケーブル1a~nを有し、各アレイ・ケーブルは、その端部に乾式連結コネクタ2bを有する(図3を参照)。ケーブル1a~nのもう一方の端部は、例えば、発電機ユニット7のタワー又はナセルにおいて、発電機ユニット7へ固定され、動作可能に接続される。乾式連結コネクタ2bは、発電機ユニット7及びアレイ・ケーブル1a~nの設置の際に、海底に水中で留置され得る。
図13において、海中変電所6は、船舶20によって海底に設置される。図14に示されるように、エクスポート・ケーブル12がさらに設置され、エクスポート・ケーブル12は変電所6から陸上受電器8へ延びる。
有利には、エクスポート・ケーブル12は、設置の前に海中変電所6へ乾式連結され、変電所6及びエクスポート・ケーブル12は同じ作業において設置される。これにより、エクスポート・ケーブル12と変電所6との間で湿式連結接続を行う必要、又は設置後にエクスポート・ケーブル12を接続するために変電所6を回収する必要がなくなる。そのような場合に、所望の設置方法により、変電所6及びエクスポート・ケーブル12の複合的配置は、変電所6と共に海洋で開始し、エクスポート・ケーブル12の陸揚げで終了するか、又はそれとは逆に、エクスポート・ケーブル12の陸揚げで開始し、変電所6の配備で終了することができる。
有利には、中間ケーブル5もまた、設置の前に海中変電所6へ乾式連結される場合があり、中間ケーブル5及び変電所6は同じ作業において設置され得る。これにより、中間ケーブル5と変電所6との間で湿式連結接続を行う必要、又は設置後に中間ケーブル5を接続するために変電所6を回収する必要がなくなる。
有利には、中間ケーブル5は、ケーブル1a~nの海中の端部と並列で海底に配置され得る。これは図14に例示され、そこでは、コネクタ2b及び10aが、海底で互いに隣接して水中で留置されている。これにより、以下で説明されるジャンクション・ボックス3の設置を簡易にすることができる。場合により、並列で配置されるアレイ・ケーブル1a~nの末端部35及び中間ケーブル5の末端部36(図14を参照)は、その場の水深を超える長さを有する。これにより、並列部35、36が船舶によって共に上下して、もつれる危険性が低下し得るという点で、コネクタ2b、10a及び末端部35、36のより制御された回収を行うことができるようになる。
方法は、図15に示されるように、海底に海中ジャンクション・ボックス3を設置するステップと、海中ジャンクション・ボックス3及び変電所6を相互接続するように中間ケーブル5を配設するステップとをさらに含む。加えて、アレイ・ケーブル1a~nは、ジャンクション・ボックス3内のアレイ・ケーブル1a~nと中間ケーブル5との間の乾式連結接続を確立することによって、ジャンクション・ボックス3内部で中間ケーブル5と操作可能に接続される。
上記のように、方法は、アレイ・ケーブル1a~nの乾式連結コネクタ2bを、それらが水中で留置されている場合に、海底から回収するステップと、船舶20でジャンクション・ボックス3内部の乾式連結接続を確立するステップとを含み得る。中間ケーブル5もまた、設置後に水中で留置されている場合があり、方法は、したがって、ジャンクション・ボックス3における乾式連結接続を確立するステップの前に、中間ケーブル5の乾式連結接続部10aを回収するステップも含み得る。
中間ケーブル5へのアレイ・ケーブル1a~nの接続は、1本又は複数のアレイ・ケーブル1a~nが中間ケーブル5と共に甲板へ取り出されるかどうかにより、並列で又は1本ずつ行われ得る。アレイ・ケーブル1a~nは、場合により、1本ずつ取り出され得る。
ジャンクション・ボックス3においてアレイ・ケーブル1a~nと中間ケーブル5との間の接続を行った後に、ケーブル1a~n、5が接続されたジャンクション・ボックス3は、海底面へ下げられる。工程が、異なるアレイ・ケーブル1a~nのためのステップにおいて連続的に行われる場合に、次のアレイ・ケーブル1a~nが、場合により、ジャンクション・ボックス3への接続のために回収され得る。その場合に、工程は、全てのアレイ・ケーブル1a~nが中間ケーブル5へ接続され、ジャンクション・ボックス3の構成が完了するまで、繰り返され得る。1本又は複数のアレイ・ケーブル1a~nの取出しは、代わりに、利用可能であれば第2の船舶によって実施され、その後、ウエット・ハンド・シェイク又は類似の方法によって、主船舶へ受け渡され得る。
場合により、一度で甲板へアレイ・ケーブル1a~nのうちの2本以上(又は全て)及び中間ケーブル5を取り出すために、ケーブル端部2b、10aは、海中で取出し枠に配設され得る。取出し枠は、次に、単一のケーブル接続に関して同じステップにより、甲板へ取り出され、アレイ・ケーブル1a~nと中間ケーブル5との間の接続が、並列で行われ得る。
上記のように、海中変電所6は、中間ケーブル5と共に、中間ケーブル5の変圧器端部コネクタ10b(図4を参照)が配備に先立ち変電所6に予め設置されている状態で、設置され得る。加えて又は代わりに、海中変電所6は、エクスポート・ケーブル12又はエクスポート・ケーブル12の部分(例えば、「末端」)が変電所6に予め設置されている状態で、設置され得、それによって、接続が、結果として、末端とそれぞれのエクスポート・ケーブル12及び/又は中間ケーブル5との間で、連続して行われる。これは、末端並びにそれぞれのエクスポート・ケーブル12及び/又は中間ケーブル5の端部を回収し、例えば船舶の甲板で、これらを接続することによって確立される、乾式連結接続であり得る。
理解されるであろうが、方法の異なるステップは変更され得る。例えば、方法を、例えば、任意の所与の時間又は所与の天候時期(weather window)に作業用の船舶が利用可能であるかという観点において、最も効果的に実行するために、ケーブル端部は、途中で水中で留置され得る。
有利には、本開示の実施例によるシステム及び方法は、海洋電力分配システムのより柔軟な運用及びより簡易な維持管理を可能にする。例えば、海中電力分配システム100を採用すると、ジャンクション・ボックス3を船舶によってより後の時期に回収して、維持管理、補修、交換などを行うことができる。
使用において、海洋電力分配システム100を動作させる方法は、したがって、海底から船舶20へジャンクション・ボックス3を回収するステップと、ジャンクション・ボックス3を再設置するステップとを含み得る。これは、例えば、ジャンクション・ボックス3においてヒューズ33、34を交換するために、発電機ユニット7をシステムへ追加する、又はそれから取り外すために、行われ得る。
実施例は、さらに、際立つものにおける既存の機器を使用することによる隘路打開、及び複雑な構成要素を減らす(例えば、ケーブル設計の標準化)ことによる費用の低減、及び維持管理費の低減を通してより費用競争力のある電力分配を提供することができる。一部の代替のものと比較して、本明細書の実施例は、海中に配設される感圧性構成要素の数を減らすことができる。
上記の実施例において、アレイ・ケーブル1a~nの上側及び海中の接続は、それぞれ、乾式連結コネクタ2a及び2bによって行われる。代わりに、これらのうちの1つ又は両方は、異なる種類の乾式連結接続であってもよい。特に、この乾式連結接続は、撚合接続であり得る。同様に、中間ケーブル5の端部接続部のうちの1つ又は両方は、コネクタ10a、10bのうちの1つ又は両方に代わって、撚合乾式連結接続部であってもよい。
各発電ユニット7は、発電ユニット7上に配設されるそれぞれの電力開閉器を有し得る(例えば、図1に例示されるものなどの、浮遊式風力タービンの場合に、電力開閉器は、フロータに、又はタービンのタワー若しくはナセルに配設され得る)。電力開閉器は、それぞれの発電ユニット7をそのアレイ・ケーブル1a~nから遮断するように動作可能であり得る。
有利には、システムは、アレイ・ケーブル1a~n、海中ジャンクション・ボックス3、第2のケーブル5、及び変電所6のいずれもが電力開閉器を備えずに、配設され得る。発電ユニット7内に電力開閉器を設け、前述の海中構成要素に電力開閉器を有さないことにより、動作不能時間又は故障の危険性が低減され得る(「電力開閉器」は、選択的に動作可能なスイッチ又は切換機構、すなわち、それによって、操作者が電気的接続をつなぐ又は切断することができるものであり、(受動及び自動)ヒューズ33、34と異なるものを意味する)。
有利には、システムは、アレイ・ケーブル1a~n、海中ジャンクション・ボックス3、及び第2のケーブル5のいずれもが湿式連結コネクタを備えずに、配設され得る。
有利には、エクスポート・ケーブル12は、132kV以上の電圧での動作のために構成され得る。
本開示による様々なさらなる本発明の態様及び実例が、以下の項目に要約され得る。
項A1.複数の第1のケーブル(1a~n)であって、各第1のケーブル(1a~n)がその第1の端部(9b)に第1の乾式連結接続部(2b)を有し、その第2の端部(9a)で海洋発電機ユニット(7)へ接続されている、複数の第1のケーブルと、
海底(4)に配設される海中ジャンクション・ボックス(3)であって、各乾式連結接続部(2b)がジャンクション・ボックス(3)内部で終結する、海中ジャンクション・ボックスと、
ジャンクション・ボックス(3)から海底(4)に配設される海中変電所(6)へ延びる第2のケーブル(5)であって、その端部(11a)に第2の乾式連結接続部(10a)を有し、第2の乾式連結接続部(10a)が、第1の乾式連結接続部(2b)へ動作可能に接続されるジャンクション・ボックス(3)内部で終結する、
海底(4)に配設される海中変電所(6)へ延び、変電所(6)へ動作可能に接続される、第2のケーブルと、
変電所(6)から陸上受電器(8)へ延びる第3のケーブル(12)と
を備え、
海洋発電機ユニット(7)から第1、第2、及び第3のケーブルを介して陸上受電器(8)へ電力を送るように構成される、海洋電力分配システム(100)。
海底(4)に配設される海中ジャンクション・ボックス(3)であって、各乾式連結接続部(2b)がジャンクション・ボックス(3)内部で終結する、海中ジャンクション・ボックスと、
ジャンクション・ボックス(3)から海底(4)に配設される海中変電所(6)へ延びる第2のケーブル(5)であって、その端部(11a)に第2の乾式連結接続部(10a)を有し、第2の乾式連結接続部(10a)が、第1の乾式連結接続部(2b)へ動作可能に接続されるジャンクション・ボックス(3)内部で終結する、
海底(4)に配設される海中変電所(6)へ延び、変電所(6)へ動作可能に接続される、第2のケーブルと、
変電所(6)から陸上受電器(8)へ延びる第3のケーブル(12)と
を備え、
海洋発電機ユニット(7)から第1、第2、及び第3のケーブルを介して陸上受電器(8)へ電力を送るように構成される、海洋電力分配システム(100)。
項A2.第1の乾式連結接続部(2b)が、
乾式連結コネクタ(2b)、又は
撚合接続部
である、項A1に記載の海洋電力分配システム(100)。
乾式連結コネクタ(2b)、又は
撚合接続部
である、項A1に記載の海洋電力分配システム(100)。
項A3.第2の乾式連結接続部(10a)が、
乾式連結コネクタ(10a)、又は
撚合接続部
である、項A1又はA2に記載の海洋電力分配システム(100)。
乾式連結コネクタ(10a)、又は
撚合接続部
である、項A1又はA2に記載の海洋電力分配システム(100)。
項A4.第3のケーブル(12)が、第1のケーブル(1a~n)及び第2のケーブル(5)より高い電圧で動作するように構成される、項A1からA3までのいずれか一項に記載の海洋電力分配システム(100)。
項A5.第1のケーブル(1a~n)及び第2のケーブル(5)が、同じ電圧で動作するように構成される、項A1からA4までのいずれか一項に記載の海洋電力分配システム(100)。
項A6.第3のケーブル(12)の断面が、第2のケーブル(5)の断面、又は複数の第2のケーブル(5)の複合断面より小さい、項A1からA5までのいずれか一項に記載の海洋電力分配システム(100)。
項A7.海中ジャンクション・ボックス(3)が、海面へ回収可能である、項A1からA6までのいずれか一項に記載の海洋電力分配システム(100)。
項A8.複数の第1のケーブル(1a~n)の各々が、ジャンクション・ボックス(3)に配設されるインライン・ヒューズ(33)へ動作可能に接続される、項A1からA7までのいずれか一項に記載の海洋電力分配システム(100)。
項A9.複数の第1のケーブル(1a~n)が、45kV超の設計動作電圧を有する、項A1からA8までのいずれか一項に記載の海洋電力分配システム(100)。
項A10.各発電ユニット(7)が、発電ユニット(7)上に又はその内に配設されるそれぞれの電力開閉器を備え、電力開閉器が、それぞれの発電ユニット(7)をその第1のケーブル(1a~n)から選択的に遮断するように動作可能である、項A1からA9までのいずれか一項に記載の海洋電力分配システム(100)。
項A11.第1のケーブル(1a~n)、海中ジャンクション・ボックス(3)、第2のケーブル(5)、及び変電所(6)のいずれもが、発電ユニット(7)を選択的に遮断するように動作可能な電力開閉器を備えない、項A10に記載の海洋電力分配システム(100)。
項A12.第1のケーブル(1a~n)の末端部(35)及び第2のケーブル(5)の末端部(36)が、海底(4)に並列で配置される、項A1からA11までのいずれか一項に記載の海洋電力分配システム(100)。
項A13.第1のケーブル(1a~n)の末端部(35)及び第2のケーブル(5)の末端部(36)が、ある水深を有する位置に配置され、海底(4)に並列で配置される第1のケーブル(1a~n)の末端部(35)及び第2のケーブル(5)の末端部(36)が、それぞれ水深を超える長さを有する、項A12に記載の海洋電力分配システム(100)。
項A14.各発電機が自身の第1の端部(9b)に第1の乾式連結コネクタ(2b)を有する第1のケーブル(1a~n)を有する、複数の発電機(7)を設置するステップと、
海底(4)に海中変電所(6)を設置し、変電所(6)から陸上受電器(8)へ延びる第3のケーブル(12)を設置するステップと、
海底(4)に海中ジャンクション・ボックス(3)を設置するステップと、
海中ジャンクション・ボックス(3)及び変電所(6)を第2のケーブル(5)と接続するステップと、
第1のケーブル(1a~n)を第2のケーブル(5)と接続するステップであって、ジャンクション・ボックス(3)内の第1のケーブル(1a~n)と第2のケーブル(5)との間の乾式連結接続を確立することを含む、ステップと
を含む、海洋電力分配システム(100)を設置する方法。
海底(4)に海中変電所(6)を設置し、変電所(6)から陸上受電器(8)へ延びる第3のケーブル(12)を設置するステップと、
海底(4)に海中ジャンクション・ボックス(3)を設置するステップと、
海中ジャンクション・ボックス(3)及び変電所(6)を第2のケーブル(5)と接続するステップと、
第1のケーブル(1a~n)を第2のケーブル(5)と接続するステップであって、ジャンクション・ボックス(3)内の第1のケーブル(1a~n)と第2のケーブル(5)との間の乾式連結接続を確立することを含む、ステップと
を含む、海洋電力分配システム(100)を設置する方法。
項A15.海底(4)に第1の乾式連結コネクタ(2b)を水中で留置するステップを含み、
第1のケーブル(1a~n)を第2のケーブル(5)と接続するステップが、海底(4)から第1の乾式連結コネクタ(2b)を回収し、船舶(20)で第1のケーブル(1a~n)と第2のケーブル(5)との間の乾式連結接続を確立することを含む、項14に記載の方法。
第1のケーブル(1a~n)を第2のケーブル(5)と接続するステップが、海底(4)から第1の乾式連結コネクタ(2b)を回収し、船舶(20)で第1のケーブル(1a~n)と第2のケーブル(5)との間の乾式連結接続を確立することを含む、項14に記載の方法。
項A16.海底(4)に第2のケーブル(5)へ接続される第2の乾式連結コネクタ(10a)を水中で留置するステップを含み、
第1のケーブル(1a~n)を第2のケーブル(5)と接続するステップが、海底(4)から第2の乾式連結コネクタ(10a)を回収し、その後、船舶(20)で第1のケーブル(1a~n)と第2のケーブル(5)との間の乾式連結接続を確立することを含む、項14又は15に記載の方法。
第1のケーブル(1a~n)を第2のケーブル(5)と接続するステップが、海底(4)から第2の乾式連結コネクタ(10a)を回収し、その後、船舶(20)で第1のケーブル(1a~n)と第2のケーブル(5)との間の乾式連結接続を確立することを含む、項14又は15に記載の方法。
項A17.第1のケーブル(1a~n)の末端部(35)及び第2のケーブル(5)の末端部(36)を海底(4)に並列で配設するステップを含む、項A14からA16までのいずれか一項に記載の方法。
項A18.第1のケーブル(1a~n)の末端部(35)及び第2のケーブル(5)の末端部(36)が、ある水深を有する位置に配設され、海底(4)に並列で配設される第1のケーブル(1a~n)の末端部(35)及び第2のケーブル(5)の末端部(36)が、それぞれ水深を超える長さを有する、項A17に記載の方法。
項A19.第2のケーブル(5)と共に、第2のケーブル(5)の変圧器端部コネクタ(10b)が変電所(6)に予め設置されている状態で、海中変電所(6)を設置するステップを含む、項A14からA18までのいずれか一項に記載の方法。
項A20.第3のケーブル(12)又は第3のケーブル(12)の部分と共に、第3のケーブル(12)又は第3のケーブル(12)の部分が変電所(6)に予め設置されている状態で、海中変電所(6)を設置するステップを含む、項A14からA19までのいずれか一項に記載の方法。
項A21.項A1からA13までのいずれか一項に記載のシステムを動作させるステップと、
海底(4)から船舶(20)へジャンクション・ボックス(3)を回収するステップと、
ジャンクション・ボックス(3)での設置、撤収、又は運用作業を実行するステップと、
ジャンクション・ボックス(3)を海底(4)へ再設置するステップと
を含む、海洋電力分配システム(100)において電力を分配する方法。
海底(4)から船舶(20)へジャンクション・ボックス(3)を回収するステップと、
ジャンクション・ボックス(3)での設置、撤収、又は運用作業を実行するステップと、
ジャンクション・ボックス(3)を海底(4)へ再設置するステップと
を含む、海洋電力分配システム(100)において電力を分配する方法。
図16及び図17に例示される別の態様において、海中構造物へ又はそれから電力を供給するためのアセンブリが提供される。
様々な海洋での適用は、高い電力レベルでの送電を必要とする。これは、発電される電力が、陸へ又は海洋配電所若しくは直接に消費者へ、長距離で送られる必要がある、上記の実例などの海洋発電を含み得る。他の実例としては、電力が、陸から又は消費者と隔てられた海洋発電機から、海洋の消費者へ供給される、海洋電力供給が挙げられる。これは、例えば、高い電力が要求される石油探鉱又は生産のための海洋プラットフォームを含み得る。しばしば、海中の終端部又は相互接続部は、そのような送電のために望ましい、又は必要な場合がある。図16及び図17に例示される態様は、したがって、いずれの特定の適用にも限定されず、任意の種類の海洋送電において使用され得る。
海中ケーブルのための湿式連結コネクタには、使用することができる電圧レベルに関して制限がある。高い電力が要求される及び/又は脱調が起こる長距離(long step out distance)での適用において、湿式連結コネクタが適さないレベルまで、可能な限り電圧レベルを上げることが通常は望ましい。約70kV超の電圧に関して、「乾式設計」が通常は要求される、すなわち、導線のためのコネクタが乾いているように遮水部が設けられる。変電所若しくは配電所などの海中構造物又は海中コンプレッサなどの海中の消費者へ、ケーブルを接続するためのコネクタにおいて、海中構造物のハウジングを貫通するペネトレータが使用され得る。遮水部は、乾式設計を可能にするために、導線の周りで使用され得る。
図16及び図17は、海中構造物へ又はそれから電力を供給するためのアセンブリ200の実施例を例示する。図16は、(この実施例における)三ケーブル・アセンブリ200の側面図を示し、図17はその上面図を示す。海中構造物は、例えば、上記のような海中ジャンクション・ボックス3若しくは変電所6、又は別の種類の発電機、分配ユニット、若しくは海中に配置される消費者であり得る。
海中構造物3、6は、例えば、コネクタ、電力用電子機器、又は他の構成要素のために、構造物の内部205に乾燥環境をもたらすための、耐圧性水密ハウジング201を有する。アセンブリ200は、海中構造物3、6へ又はそれから電力を分配するための電力ケーブル202をさらに備える。一部の適用において、電力ケーブル202は数キロメートルの長さであり得る。必要な場合に、電力ケーブルは、公知の方式でケーブル・スプライス202cを使用して撚り合わせられる、個々の部分202a、202bから構成され得る。
電力ケーブル202は、ケーブル202内部に少なくとも1本の導線204を包む、連続した金属製遮水シース203を備える。遮水シース203は、ケーブル202に沿って連続し、ケーブル202の主要な部分に沿って、又は任意のケーブル・スプライス202cの周りを含む実質的に全体のケーブル202に沿って、配設され得る(例えば、ケーブル202は、陸側の施設までを通して延びることができ、遮水シース203は、全体のケーブル202に沿って他のケーブルの終端の「乾式」終端部まで設けられ得る)。
遮水シース203は、ハウジング201のフランジ201’において封止されて終結し、一方で、少なくとも1本の導線204は、フランジ201’を通りハウジング201の内部205へ延びる。これは、フランジ201’で導線204から遮水シース203を分離し、ハウジング201の外部でフランジ201’へ遮水シース203を固定し、一方で、フランジ201’を通りハウジング201内に進むように導線を配設することによって、図16及び図17に例示されるように行われ得る。遮水シース203は、このために、フランジ201’へ溶接又ははんだ付けされ得る。
フランジ201’は、溶接(図16における溶接部208を参照)によってハウジング201へ固定されるフランジであってもよく、又はフランジ201’は、ハウジング201の一体化された部分であってもよい。フランジ201’により、ハウジング201の壁を貫通する開口部210、並びに遮水シース203に対する固定接触面211がもたらされるが、そうでない場合に、任意の好適な形状又は形態を有してもよい。
遮水シース203は、第1の部分203a及び第2の部分203bを備えることができ、第2の部分203bは、フランジ201’と第1の部分203aとの間に配設される中継遮水シース部分である。第1の部分203aは、ケーブルの長さの大部分に沿って、例えば、他のケーブルの終端へ延びる、シースであり得る。
第1のはんだ付け部又は溶接部206により、第2の部分203bとフランジ201’との間の水密接続がもたらされ得、第2のはんだ付け部又は溶接部207により、第2の部分203bと第1の部分203aとの間の水密接続がもたらされ得る。
第1の部分203aは、有利には、鉛(Pb)又は鉛合金から主になり得る。鉛により、押出成形が容易で、海水に対して良好な耐性を有するという利点がもたらされる。しかしながら、他の材料が好適であり得る。
第2の部分203bは、有利には、銅(Cu)又は銅合金から主になり得る。鉛製遮水部と銅製遮水部との間のはんだ付けにより、良好な性能がもたらされ、銅はまた、ステンレス鋼へはんだ付け可能であり、第2の部分203bのための良好な材料の選択肢となる。しかしながら、他の材料が好適であり得る。
フランジ201’は、有利には、三相間の電磁干渉を確実になくすために、非磁性金属から作成され得る。フランジ201’は、高合金ステンレス鋼又はニッケル系合金から作成され得る。しかしながら、他の材料が好適であり得る。
はんだ材料は、有利には、接合される両方の材料より貴であり得る。
はんだ材料は、有利には、接合される両方の材料より低い融点を有し得る。
はんだ材料は、例えば、Ag又はSnであってよい。
異なる部分のために好適な材料の上記の実例における「主にからなる」は、部分が、70質量%を超える、80質量%を超える、90質量%を超える、95質量%を超える、98質量%を超える、又は99質量%を超えるそれぞれの材料で構成されることを意味する。完全に純粋な材料の混合物が、厳密に必要とされなくてもよい。
図17は、異なる部分のために好適な材料の組合せの実例を指示する。しかしながら、様々な他の材料が好適であり得る。
ケーブル202は、遮水シース203によって包まれる、2本以上の導線204を備え得る。代わりに又は加えて、アセンブリ200は、同じハウジング201において終結する、いくつかのケーブル202を備え得る。これは、図16及び図17に例示される実施例において使用され、3本のケーブル202を有する。各電力ケーブル202は、それぞれのケーブル202において少なくとも1本の導線204を包む、連続した金属製遮水シース203を備える。図17で確認され得るように、個々の電力ケーブル202の遮水シース203は、ハウジング201の別個のフランジ201’において封止されて終結することができ、所与の電力ケーブル202の導線204は、それぞれのフランジ201’を通りハウジング201の内部205へ延びる。
遮水シース203がハウジング201、201’へ直接終結することによって、連続した金属製遮水部が、ケーブル202の全長に沿ってハウジング201のフランジ201’又は壁へ設けられ、一方で、導線204が、コネクタもペネトレータも用いずに、ハウジング201内に設けられ得る。これにより、導線204が、例えばハウジング201内部の構成要素での、その終端点までを通して連続した部品として保たれ得るという点で、電圧及び/又は電力容量が制限されるコネクタと関連する問題が排除される。したがって、より高い電力/電圧が可能になり得る。さらに、ハウジング201の外部のケーブル終端部システムが、簡素化され、ケーブルとハウジングの接触面に導線204の終端部を含まないので、漏出の危険性又はペネトレータ若しくはコネクタと関連する他の動作上の問題が、低減又は排除され得る。
本開示による様々なさらなる本発明の態様及び実例が、以下の項目に要約され得る。
項B1.海中構造物(3、6)へ又はそれから電力を供給するためのアセンブリ(200)であって、海中構造物(3、6)が耐圧性ハウジング(201)を有し、アセンブリ(200)が海中構造物(3、6)及び電力ケーブル(202)を備え、
電力ケーブル(202)が少なくとも1本の導線(204)を包む連続した金属製遮水シース(203)を備え、
遮水シース(203)がハウジング(201)のフランジ(201’)において封止されて終結し、
少なくとも1本の導線(204)がフランジ(201’)を通りハウジング(201)の内部(205)へ延びる、
アセンブリ。
電力ケーブル(202)が少なくとも1本の導線(204)を包む連続した金属製遮水シース(203)を備え、
遮水シース(203)がハウジング(201)のフランジ(201’)において封止されて終結し、
少なくとも1本の導線(204)がフランジ(201’)を通りハウジング(201)の内部(205)へ延びる、
アセンブリ。
項B2.遮水シース(203)が、フランジ(201’)へ溶接又ははんだ付けされる、項B1に記載のアセンブリ。
項B3.遮水シース(203)が、第1の部分(203a)及び第2の部分(203b)を備え、第2の部分(203b)が、フランジ(201’)と第1の部分(203a)との間に配設される中継遮水シース部である、項B1又はB2に記載のアセンブリ。
項B4.第2の部分(203b)とフランジ(201’)との間の第1のはんだ付け部又は溶接部(206)、及び第2の部分(203b)と第1の部分(203a)との間の第2のはんだ付け部又は溶接部(207)を備える、項B3に記載のアセンブリ。
項B5.第1の部分が、鉛(Pb)又は鉛合金から主になる、項B3又はB4に記載のアセンブリ。
項B6.第2の部分が、銅(Cu)又は銅合金から主になる、項B3からB5までのいずれか一項に記載のアセンブリ。
項B7.フランジ(201’)が、非磁性金属から主になる、項B1からB6までのいずれか一項に記載のアセンブリ。
項B8.フランジ(201’)が、ステンレス鋼又はニッケル系合金から主になる、項B7に記載のアセンブリ。
項B9.第1の部分(203a)及び第2の部分(203b)が、異なる材料で設けられる、項B3からB8までのいずれか一項に記載のアセンブリ。
項B10.第1の部分(203a)及び第2の部分(203b)が、第1のはんだ材料によって、共にはんだ付けされる、項B3からB9までのいずれか一項に記載のアセンブリ。
項B11.第1のはんだ材料が、接合される両方の材料より貴である、項B10に記載のアセンブリ。
項B12.第1のはんだ材料が、接合される両方の材料より低い融点を有する、項B10又はB11に記載のアセンブリ。
項B13.第1のはんだ材料が、Ag又はSnから主になる、項B10からB12までのいずれか一項に記載のアセンブリ。
項B14.第2の部分(203b)及びフランジ(201’)が、第2のはんだ材料によって、共にはんだ付けされる、項B3からB13までのいずれか一項に記載のアセンブリ。
項B15.第2のはんだ材料が、接合される両方の材料より貴である、項B14に記載のアセンブリ。
項B16.第2のはんだ材料が、接合される両方の材料より低い融点を有する、項B14又はB15に記載のアセンブリ。
項B17.第2のはんだ材料が、Ag又はSnから主になる、項B14からB16までのいずれか一項に記載のアセンブリ。
項B18.少なくとも1本の導線(204)が、遮水シース(203)によって包まれる、2本以上の導線(204)を備える、項B1からB17までのいずれか一項に記載のアセンブリ。
項B19.複数の電力ケーブル(202)であって、各電力ケーブル(202)が少なくとも1本の導線(204)を包む連続した金属製遮水シース(203)を備える、複数の電力ケーブルを備え、個々の電力ケーブル(202)の遮水シース(203)がハウジング(201)の別個のフランジ(201’)において封止されて終結し、所与の電力ケーブル(202)の少なくとも1本の導線204が、それぞれのフランジ(201’)を通りハウジング(201)の内部(205)へ延びる、項B1からB18までのいずれか一項に記載のアセンブリ。
理解されるであろうが、海洋発電システムの多数の他の構成が可能であり、例えば、異なる設計の浮遊式風力タービン、他の種類の発電施設、異なる数の発電施設(1つから多数まで)などを有する。しかしながら、本説明については、発電施設が浮遊式風力エネルギー発電施設であることが想定される。
図18は、発電施設7aへ又はそれから電力及び/又は制御信号を分配するためのアレイ・ケーブル1を備える、浮体式風力エネルギー発電施設7aを示す。図18に図示されるように、アレイ・ケーブル1は、発電施設7aのフロータへ接続され(ここでは、カラム15へ固定される)、発電施設7aから海底へ、さらに海中の接続点(例えば、ジャンクション・ボックス3)へ、又は例えば陸へ延びる。発電施設7aは、フロータ10から延び、アンカ31a~cで海底4へ固定される3本の係留索30a~cによって、海底4へ係留される。3本を超える係留索、例えば4本、5本、6本以上の係留索が使用され得る。
アレイ・ケーブル1は、余長1’(例えば、数十メートル以上の規模の)を有する。余長1’は、したがって、アレイ・ケーブル1の一部であるが、発電施設7aの正常動作位置において不必要な長さである。余長1’は、例えば、海底4に単純に置かれる場合があるが、余長1’は、別の留置形式において浮力要素と共に配設されて、又は別の好適な方式で配設されて、発電施設7aのフロータへ固定される場合もある(例えば、フロータ10から吊るされる)。
アレイ・ケーブル1の余長1’は、浮体式風力エネルギー発電施設7aのいずれかの単一の係留索30a~30cの破損中に、動作可能である、及び/又は利用される。係留索30a~30cが破損し、その結果、浮体式風力エネルギー発電施設7aが水平方向に変位する場合に、アレイ・ケーブル1の余長1’は、アレイ・ケーブル1への損傷及び/又はアレイ・ケーブル1からの浮体式風力エネルギー発電施設7aのやむを得ない緊急離脱を防ぐ。
一部の実施例において、アレイ・ケーブル1の余長1’は、例えば、フロータ10の基部へ巻かれる場合がある。代わりに、アレイ・ケーブル1の余長1’は、好適には、フロータ10の基部へ巻かれずに位置付けられ、例えば、フロータ10から吊るされる場合がある。
図19は、実施例による浮体式風力エネルギー発電施設7aの係留索30aの破損を例示する。図19に図示されるように、浮体式風力エネルギー発電施設7aが動作しているときに、係留索30が破損する場合がある。そのような場合に、アレイ・ケーブル1の余長1’は、フロータ10が水平方向に変位する場合であっても、浮体式風力エネルギー発電施設7aがアレイ・ケーブル1との接続を持続することを可能にする。浮体式風力エネルギー発電施設7aの位置は、係留索30aの破損により、図19及び図20に示されるように、徐々に移動し得る。図20から確認され得るように、いくつかの点で、残りの無傷な係留索30b、cは、元の位置と異なる位置における適した場でフロータ10を保持する、すなわち、それらは、フロータ10がさらに変位するのを防止する。余長1’の長さは、1本の係留索が破損した場合のそのような変位距離に対応するように、選択され得る。
アレイ・ケーブル1の余長1’により、浮体式風力エネルギー発電施設7aは、アレイ・ケーブル1との、及びそれによって電力網との接続を持続する。フロータが変位すると、余長1’は、アレイ・ケーブル1の残部(すなわち、例えばジャンクション・ボックス3に向かってさらに延びるその部分)が引き伸ばされる、又は動かされることなく、変位を補正するために、延ばされる、送り出される、又は同等のことが行われる。そうでない場合に、係留索30aのそのような破断は、アレイ・ケーブル1の破断へつながる可能性がある。したがって、アレイ・ケーブル1の余長1’は、係留索30a~30cのうちのいずれかの破損中に、浮体式風力エネルギー発電施設7aがアレイ・ケーブル1との接続を持続することを可能にする。
実施例において、アレイ・ケーブル1の余長は、係留索30a~30cの長さの関数である。例えば、アレイ・ケーブル1の余長1’は、係留索30a~30cのうちのいずれかの水平方向スパンに等しくなり得る。
別の実施例において、アレイ・ケーブル1の余長1’は、係留索30a~30cのうちのいずれかの水平方向スパンを超える場合がある。したがって、アレイ・ケーブル1の余長1’は、浮体式風力エネルギー発電施設7aの要件及び設計仕様に従って選択され得る。
図21は、上から見た浮体式風力エネルギー発電施設7aの変位を示す。図18(図21に実線で例示される)及び図20(図21に破線で例示される)からの、浮体式風力エネルギー発電施設7aのそれぞれの位置の両方が示される。係留索30aが破損する場合に、浮体式風力エネルギー発電施設7aは、まだ無傷の係留索30b~30cによって制限される任意の位置へ移り得る。初期位置から最も遠い可能な位置は、図21に破線で示され、図20に示される状況と同等である。アレイ・ケーブル1の最小余長1’としても選択され得る、最も遠い移動距離sは、幾何学的に計算され得、係留索の水平方向スパンと等しいが、これは次の図に関連して論じられる。また、浮体式風力エネルギー発電施設7aへ接続される、アレイ・ケーブル1を有する図2からのジャンクション・ボックス3が、概略的に示される。係留索30aが破損し、浮体式風力エネルギー発電施設7aの位置が移動する場合に、アレイ・ケーブル1の余長1’は、延び、浮体式風力エネルギー発電施設7aの水平方向の運動によりアレイ・ケーブル1に応力が加わることなく、ジャンクション・ボックス3への接続が依然として損なわれないことを可能にする。
図22は、アレイ・ケーブル1の余長1’に関して使用され得る計算を示す。海の浅い場所において、又は長い係留索を使用する場合に、水深dは、係留索の長さmと比較して、無視できる場合がある(m>>d)。係留索の水平方向スパンsは、その場合、係留索の長さとおおよそ等しい(s≒m)。海のより深い場所において、又は短い係留索を使用する場合に、水平方向スパンは、ピタゴラスの定理s=sqrt(m2-d2)を使用して計算され得る。
図23は、係留索の任意の幾何学的配置について、アレイ・ケーブル1の余長1’に関して使用され得る計算を示す。浮遊式風力エネルギー発電施設7aは、全ての係留索が破損する危険性を防ぐ/最小化するために、少なくとも2つの無傷の係留索を必要とする。初期位置から最も遠い可能な位置は、任意の2本の隣接する係留索間の最小角度βに依存する。角度βは、図23において、3本の係留索を有する浮体式風力エネルギー発電施設7aの実施例に関して示される。図24において、4本の係留索を有する浮体式風力エネルギー発電施設7aの実施例が示され、任意の2本の隣接する係留索間の最小角度βが指示される。角度βはまた、係留索の任意の配列(数及び構成)に関して計算され得る。
上記のシステム及び方法は、アレイ・ケーブル1の余長1’を使用して、浮体式風力エネルギー発電施設7aでの発電を容易にする。高い信頼性を得ることができ、費用のかかるケーブルの損傷の危険性を低減することができ、発電施設7aでの緊急離脱装置の必要性を緩和又は排除することができる。
本開示による様々なさらなる本発明の態様及び実例が、以下の項目に要約され得る。
項C1.浮遊式発電施設(7a)を動作させる方法であって、
海底(4)のアンカ(31a~c)へ固定される複数の係留索(30a~c)で発電施設(7a)を海底(4)へ係留するステップと、
各々が余長(1’)を有する少なくとも1つの海中ケーブル(1)を浮遊式発電施設(7a)へ接続するステップと、
発電施設(7a)を動作させ、一方で、発電施設(7a)で又はそれに隣接して余長(1’)を一時的に留置するステップと
を含み、
海中ケーブルの余長(1’)が海中ケーブル(1)の残りの部分と連係して発電施設(7a)の水平方向の変位を補正するように構成され、それにより、複数の係留索(30a~30c)のうちのいずれかの破損中に、残りの部分が依然として静止しており、海中ケーブル(1)が依然として動作している、方法。
海底(4)のアンカ(31a~c)へ固定される複数の係留索(30a~c)で発電施設(7a)を海底(4)へ係留するステップと、
各々が余長(1’)を有する少なくとも1つの海中ケーブル(1)を浮遊式発電施設(7a)へ接続するステップと、
発電施設(7a)を動作させ、一方で、発電施設(7a)で又はそれに隣接して余長(1’)を一時的に留置するステップと
を含み、
海中ケーブルの余長(1’)が海中ケーブル(1)の残りの部分と連係して発電施設(7a)の水平方向の変位を補正するように構成され、それにより、複数の係留索(30a~30c)のうちのいずれかの破損中に、残りの部分が依然として静止しており、海中ケーブル(1)が依然として動作している、方法。
項C2.余長(1’)の長さが、1本又は複数の係留索(30a~30c)の長さの関数である、項C1に記載の方法。
項C3.海中ケーブル(1)の余長(1’)が、発電施設(7a)のフロータ(10)によって支持される、項C1又はC2に記載の方法。
項C4.余長(1’)が、海底(4)に配設される、項C1からC3までのいずれか一項に記載の方法。
項C5.余長(1’)が、1本又は複数の係留索(30a~30c)の長さに等しい又はそれより長い、項C1からC4までのいずれか一項に記載の方法。
項C6.余長(1’)の長さ(s)が、関数s=sqrt(m2-d2)(式中、mは係留索の長さであり、dは水深である)と等しい又はそれより長い、項C1からC5までのいずれか一項に記載の方法。
項C7.余長(1’)の長さ(s)が、関数s=cos(β/2)×2×m(式中、mは係留索の長さであり、βは2本の隣接する係留索間の最小角度である)と等しい又はそれより長い、項C1からC6までのいずれか一項に記載の方法。
項C8.余長(1’)の長さ(s)が、関数s=cos(β/2)×2×sqrt(m2-d2)(式中、mは係留索の長さであり、dは水深であり、βは2本の隣接する係留索間の最小角度である)と等しい又はそれより長い、項C1からC7までのいずれか一項に記載の方法。
項C9.浮遊式発電施設(7a)であって、
フロータ(10)と、
フロータ(10)から海底(4)のアンカ(31a~c)へ延びる係留索(30a~c)と、
発電施設(7a)へ接続されている、余長(1’)を有する海中ケーブル(1)と
を備え、
海中ケーブル(1)の余長(1’)が発電施設(7a)で又はそれに隣接して留置され、海中ケーブル(1)の残りの部分と連係して発電施設(7a)の水平方向の変位を補正するように構成され、それにより、複数の係留索(30a~30c)のうちのいずれかの破損中に、残りの部分が依然として静止しており、海中ケーブル(1)が依然として動作している、浮遊式発電施設。
フロータ(10)と、
フロータ(10)から海底(4)のアンカ(31a~c)へ延びる係留索(30a~c)と、
発電施設(7a)へ接続されている、余長(1’)を有する海中ケーブル(1)と
を備え、
海中ケーブル(1)の余長(1’)が発電施設(7a)で又はそれに隣接して留置され、海中ケーブル(1)の残りの部分と連係して発電施設(7a)の水平方向の変位を補正するように構成され、それにより、複数の係留索(30a~30c)のうちのいずれかの破損中に、残りの部分が依然として静止しており、海中ケーブル(1)が依然として動作している、浮遊式発電施設。
項C10.余長(1’)の長さが、1本又は複数の係留索(30a~30c)の長さの関数である、項C9に記載の浮遊式発電施設(7a)。
項C11.海中ケーブル(1)の余長(1’)が、発電施設(7a)のフロータ(10)によって支持される、項C9又はC10に記載の浮遊式発電施設(7a)。
項C12.余長(1’)が、海底(4)に配設される、項C9からC11までのいずれか一項に記載の浮遊式発電施設(7a)。
項C13.余長(1’)が、1本又は複数の係留索(30a~30c)の長さに等しい又はそれより長い、項C9からC12までのいずれか一項に記載の浮遊式発電施設(7a)。
項C14.余長(1’)の長さ(s)が、関数s=sqrt(m2-d2)(式中、mは係留索の長さであり、dは水深である)と等しい又はそれより長い、項C9からC13までのいずれか一項に記載の浮遊式発電施設(7a)。
項C15.余長(1’)の長さ(s)が、関数s=cos(β/2)×2×m(式中、mは係留索の長さであり、βは2本の隣接する係留索間の最小角度である)と等しい又はそれより長い、項C9からC14までのいずれか一項に記載の浮遊式発電施設(7a)。
項C16.余長(1’)の長さ(s)が、関数s=cos(β/2)×2×sqrt(m2-d2)(式中、mは係留索の長さであり、dは水深であり、βは2本の隣接する係留索間の最小角度である)と等しい又はそれより長い、項C9からC15までのいずれか一項に記載の浮遊式発電施設(7a)。
図8~図10の前出の実例及び加えて新たに図25を参照すると、図8及び図9はジャンクション・ボックス3の実例を例示する。前出で、図8に例示されるように、ジャンクション・ボックス3は、内部コネクタ/接続部及びまたヒューズとして機能することができる、1種又は複数の長さの配線を備え得る。図9及び図25で確認され得るように、図3のジャンクション・ボックスは、船舶から海面へ回収可能である。
図25の実例において、そこへ取り付けられるケーブル20、22のうちの1本は、海洋発電ユニットの配列からの入力側アレイ・ケーブルであり得る、又はそれを備え得る(図2に最も良好に例示される)。そこへ取り付けられるケーブル20、22のうちの別の1本は、陸上の位置へ延び得る出力側アレイ・ケーブルであり得る、又はそれを備え得る。
入力側アレイ・ケーブル及び出力側アレイ・ケーブルを接続するために、ジャンクション・ボックス3、並びに入力側及び/又は出力側アレイ・ケーブルは、船舶上で保持され得る。当業者であれば、ジャンクション・ボックス3を保持し、入力側及び/又は出力側アレイ・ケーブルが適した場にあるために、例えば、それらをクレーンによって保持する、又はテンショナによって保持するなどの、様々な可能な手段があり得ることを理解するであろう。方法は、したがって、船舶上でジャンクション・ボックス3を保持するステップを含み得る。方法は、船舶上で入力側/出力側アレイ・ケーブルを保持するステップをさらに含み得る。
ジャンクション・ボックス3及び入力側/出力側アレイ・ケーブルが適した場で保持されると、作業がジャンクション・ボックス3で実施される。説明される方法は、したがって、ジャンクション・ボックス3で作業を実施するステップ、場合により、ジャンクション・ボックス3で作業を実施し、その間、船舶上でジャンクション・ボックス3並びに/又は入力側及び出力側アレイ・ケーブルを保持するステップを含み得る。作業は、入口接続点への入力側アレイ・ケーブルの、及び出口接続点への出力側アレイ・ケーブルの接続を可能にし得る。作業は、入力側/出力側アレイ・ケーブルの撚合せを含み得る。例えば、撚合せは、ジャンクション・ボックス3内部のある長さの配線へ対してであり得る。そのある長さの配線により、入口接続点と出口接続点との間の電気的接続がもたらされ得る。そのようにして、入口接続点への入力側アレイ・ケーブルの、及び出口接続点への出口アレイ・ケーブルの撚合せは、入力側アレイ・ケーブルと出力側アレイ・ケーブルとの間の電気的接続を可能にし得る。
図8及び図25に例示されるように、この実例におけるジャンクション・ボックス3は、ハウジングを備える。実施される作業を容易にするために、ハウジングは、少なくとも1つのアクセス・ポイントを含み得る。アクセス・ポイントは、それを通して入力側アレイ・ケーブル及び出力側アレイ・ケーブルが投入又は配置され得る、少なくとも1つのポートの形態であり得る。アクセス・ポイントは、代わりに、開かれ又は取り外され、それによって、ハウジングの内部へのアクセスを可能にし得る、取外し可能なパネル又はハッチの形態であってもよい。そのようなアクセスは、ハウジング内部の配線で実施される作業(例えば、撚合作業)を支援し得る。例えば、ハウジングの上面又は側面パネルは、配線で実施される作業を容易にするために、取外し可能であり得る。
アクセス・ポイントは、封止部又は封止装置を含み得る。封止装置は、少なくとも1つ(例えば、複数)の個々の封止部を含み得る。ジャンクション・ボックス3が水中に沈められる場合に(例えば、それが海中の位置に位置付けられる場合に)、封止装置は、ハウジング内への、又は少なくとも水の浸入が望ましくないハウジングの部分内への、例えば、電気的接続部を含む又は備えるハウジングの部分内への、水の侵入を防ぐのを支援することができる。封止装置は、アクセス・ポイントの周辺に配置される少なくとも1つの封止部を含み得る。
例示される実例において、ハウジングは、それに複数の開口部26を備える。この実例において、開口部は整列した形態である。開口部の整列は、ジャンクション・ボックスのハウジングの浸水を可能にし得る。そのような浸水は、例えば、海中に配置される場合にジャンクション・ボックス3の浮力を低減することによって、ジャンクション・ボックス3のより簡易な取扱いを可能にし得る。
ジャンクション・ボックスは、その内部に配置される配線を保持するための材質の部分を含み得る。例えば、ジャンクション・ボックスは、系統立てられた方式で、ハウジング内部で配線を保持するための材質の部分を含み得る。その材質の部分は、ある長さの柔軟性ブルノーズであり得る。配線は、配線及び/又は入力側/出力側アレイ・ケーブルでの作業に先立ち、柔軟性ブルノーズの周りに巻かれ得る。その材質の部分は、配線での作業を実施するために、ジャンクション・ボックス3から取り除かれ得る。配線を巻くための材質の部分を有することは、それが配線の部分が撚合せのために都合よく配置されるのを可能にし得るので、配線で実施される作業を容易にすることができる。例えば、そのような材質の部分は、配線の部分がアクセス・ポイントの近傍に配置されるのを可能にし得る。
方法は、入力側及び出力側アレイ・ケーブルがジャンクション・ボックス3における内部ケーブルへ撚り合わせられるように、ジャンクション・ボックス3が保持される船舶上で撚合作業を実施するステップを含み得る。方法は、ジャンクション・ボックス3における内部ケーブルへの入力側及び出力側アレイ・ケーブルの連続的な撚合せを含み得る。例えば、方法は、最初に、入力側アレイ・ケーブルをジャンクション・ボックス3における配線へ撚り合わせ、次に、出力側アレイ・ケーブルをジャンクション・ボックス3における配線へ撚り合わせる、又はその逆であるステップを含み得る。代わりに、方法は、入力側アレイ・ケーブルの少なくとも1つの構成要素をジャンクション・ボックス3における出力側アレイ・ケーブルへ、直接撚り合わせるステップを含み得る。そのようにして、方法は、入力側及び出力側アレイ・ケーブル間の電気的接続を形成するステップを含み得る。方法は、海洋発電ユニットから入力側及び出力側アレイ・ケーブルを外すステップを含み、そのようにして、入力側及び出力側アレイ・ケーブル間の電気的接続を形成することにより、配列の残りが依然として機能し得るように、外された海洋発電ユニットの迂回を可能にし得る。一方で、外された海洋発電ユニットは、補修又は交換されるために、取り上げられ得る(例えば、陸上の位置へ取り上げられる)。
方法は、作業がジャンクション・ボックス3で実施された後に、海中の位置にジャンクション・ボックス3を配置するステップを含み得る。例えば、方法は、浮遊構造物(例えば、船舶)からジャンクション・ボックス3を放すステップと、海中の位置にジャンクション・ボックス3を配置するステップとを含み得る。1つの実例において、方法は、船舶からジャンクション・ボックス3を放すステップと、海底にジャンクション・ボックスを配置するステップとを含み得る。ジャンクション・ボックス3のそのような配置は、支持手段によって成され得る。支持手段は、クレーン、テンショナなどであり得る、又はそれらを備え得る。支持手段は、浮遊構造物(例えば、船舶)から海中の位置へ、ジャンクション・ボックス3を下げるために使用され得る。ジャンクション・ボックス3は、結果として、海中の位置に確保され得る。例えば、方法は、ジャンクション・ボックス3が配置される海中構造物を設けるステップを含み得る。海中構造物は、例えば、コンクリート・マットレス、フレームなどであってもよい。海中構造物は、海底にジャンクション・ボックス3を確保するのを支援し、一方で、必要であればジャンクション・ボックス3が回収されるのを依然として可能にし得る。例えば、海中構造物は、海中の位置からのジャンクション・ボックス3の回収に伴う困難を増大させ得る、海中の位置における砂又は岩屑内へのジャンクション・ボックス3の沈降を防ぐのを支援することができる。
ジャンクション・ボックス3が構造物に又は海底に配置されると、船舶は、海洋発電ユニットの補修又は交換が完了するまで、ある期間(例えば、数日、数週、又は数か月)そこに留まる場合がある。海洋発電ユニットの補修又は交換が完了すると、ジャンクション・ボックス3は、もう一度再び、浮遊構造物(例えば、船舶)へ引き上げられ得る。浮遊構造物上では、ジャンクション・ボックスの入力側及び出力側アレイ・ケーブルが、そこから外され、補修された/交換用の海洋発電ユニットへ再び取り付けられ得る。そのようにして、ジャンクション・ボックス3は、配列のうちの1つの海洋発電ユニットが交換又は補修される間、海洋発電ユニットの配列が継続して機能するのを容易にすることができる。
図26において、この場合は風力タービンである、複数の発電ユニットが配置される洋上の位置にある、船舶30が例示される。例示されるように、風力タービン20はアレイ・ケーブル1から外されており、ここで、アレイ・ケーブル1はジャンクション・ボックス3において終結する。ジャンクション・ボックス3は、ケーブル32によって船舶30から吊持され、ジャンクション・ボックス3は、それ自身が船舶30からケーブル32によって支持されるので、アレイ・ケーブル1の重量を支持する。この場合に、ジャンクション・ボックス3は、海底面へ下げられ得、船舶30は、風力タービン20が補修されることが可能な位置へ、風力タービン20を曳航するために使用され得る。その間、発電ユニットの残りは、最小限の中断で発電を継続することが可能であり得る。風力タービン20が補修されると、船舶30は、ジャンクション・ボックス3をもう一度引き上げ、それへ補修された風力タービン20を再び取り付けるために、使用され得る。そのようにして、ジャンクション・ボックス3の使用により、発電ユニットの配列が、補修及び維持管理によって生じる最小限の途絶で、電力を供給することを可能にし得るので、機能を改善することができる。さらに、ジャンクション・ボックスは、補修及び/又は維持管作業が行われる間、例えば、船舶30がその場に留まることを必要とせずに、アレイ・ケーブルの終端部が海中の位置に安全に留置されるのを可能にし得る。
本開示による様々なさらなる本発明の態様及び実例が、以下の項目に要約され得る。
項D1.海洋発電ユニット(7)から入力側及び出力側アレイ・ケーブルを外すステップと、
入口接続点及び出口接続点を有するジャンクション・ボックス(3)を設けるステップと、
入力側ケーブルを入口接続点へ、及び出力側ケーブルを出口接続点へ接続するステップと、
海中の位置にジャンクション・ボックス(3)を配置するステップと、
入力側アレイ・ケーブルが入力側接続点へ取り付けられ、出力側ケーブルが出力側接続点へ取り付けられた状態で、水面下の位置でジャンクション・ボックスを位置付けるために、支持手段を使用するステップと、
入口及び出口接続点からそれぞれ入力側及び出力側アレイ・ケーブルを外し、入力側及び出力側アレイ・ケーブルを海洋発電ユニット(7a)へ再び接続するステップと
を含む、接続される海洋発電ユニット(7)の配列から海洋発電ユニット(7)を一時的に取り外すための方法。
入口接続点及び出口接続点を有するジャンクション・ボックス(3)を設けるステップと、
入力側ケーブルを入口接続点へ、及び出力側ケーブルを出口接続点へ接続するステップと、
海中の位置にジャンクション・ボックス(3)を配置するステップと、
入力側アレイ・ケーブルが入力側接続点へ取り付けられ、出力側ケーブルが出力側接続点へ取り付けられた状態で、水面下の位置でジャンクション・ボックスを位置付けるために、支持手段を使用するステップと、
入口及び出口接続点からそれぞれ入力側及び出力側アレイ・ケーブルを外し、入力側及び出力側アレイ・ケーブルを海洋発電ユニット(7a)へ再び接続するステップと
を含む、接続される海洋発電ユニット(7)の配列から海洋発電ユニット(7)を一時的に取り外すための方法。
項D2.海面の位置から海中の位置へジャンクション・ボックス(3)を下げるために、支持手段を使用するステップを含む、項D1に記載の方法。
項D3.海中の位置から海面の位置へジャンクション・ボックス(3)を引き上げるために、支持手段を使用するステップを含む、項D1又はD2に記載の方法。
項D4.海中の位置から浮遊構造物上へジャンクション・ボックス(3)を引き上げるために、支持手段を使用するステップを含む、項D1からD3までのいずれか一項に記載の方法。
項D5.浮遊構造物(37)が船舶である、項D4に記載の方法。
項D6.入力側ケーブルを入口接続点へ、及び出力側ケーブルを出口接続点へ接続するために、ジャンクション・ボックス(3)で作業を実施するステップを含む、項D1からD5までのいずれか一項に記載の方法。
項D7.作業が撚合作業である、項D6に記載の方法。
項D8.海中の位置においてジャンクション・ボックス(3)が配置される、海中構造物を設置するステップを含む、項D1からD7までのいずれか一項に記載の方法。
項D9.海中構造物がコンクリート・マットレスである、項D8に記載の方法。
項D10.ジャンクション・ボックス(3)が、入口接続点へのアクセスをもたらすための入口アクセス部、及び出口接続点へのアクセスをもたらすための出口アクセス部を含むハウジングを備え、入口アクセス部及び出口アクセス部が分離し互いに異なる、項D1からD9までのいずれか一項に記載の方法。
項D11.入力側及び出力側アレイ・ケーブルが、2本の別個のケーブルである、項D1からD10までのいずれか一項に記載の方法。
項D12.ジャンクション・ボックス(3)へ腐食防止装置を設置するステップを含む、項D1からD11までのいずれか一項に記載の方法。
項D13.海洋発電ユニット(7)が、浮遊式風力タービンである、項D1からD12までのいずれか一項に記載の方法。
項D14.入口接続点及び出口接続点を有するハウジングであって、入口接続点がハウジング内部に配置される内部ケーブルを介して出口接続点と連通する、
引上げ手段の接続のための引上げ用係合装置を備える、ハウジングを備え、
入口接続点及び出口接続点に入口及び出口ケーブルを有して、引上げ用係合部との引上げ手段の係合を介して引き上げられることが可能である、海洋発電ユニット(7)の配列への一時的な接続のためのジャンクション・ボックス(3)。
引上げ手段の接続のための引上げ用係合装置を備える、ハウジングを備え、
入口接続点及び出口接続点に入口及び出口ケーブルを有して、引上げ用係合部との引上げ手段の係合を介して引き上げられることが可能である、海洋発電ユニット(7)の配列への一時的な接続のためのジャンクション・ボックス(3)。
本発明は上記の実施例によって限定されず、添付の請求項を参照されたい。
Claims (21)
- 複数の第1のケーブル(1a~n)であって、各第1のケーブル(1a~n)がその第1の端部(9b)に第1の乾式連結接続部(2b)を有し、その第2の端部(9a)で海洋発電機ユニット(7)へ接続されている、複数の第1のケーブルと、
海底(4)に配設される海中ジャンクション・ボックス(3)であって、各乾式連結接続部(2b)が前記ジャンクション・ボックス(3)内部で終結する、海中ジャンクション・ボックスと、
前記ジャンクション・ボックス(3)から前記海底(4)に配設される海中変電所(6)へ延びる第2のケーブル(5)であって、その端部(11a)に第2の乾式連結接続部(10a)を有し、前記第2の乾式連結接続部(10a)が、前記第1の乾式連結接続部(2b)へ動作可能に接続される前記ジャンクション・ボックス(3)内部で終結する、
前記海底(4)に配設される海中変電所(6)へ延び、前記変電所(6)へ動作可能に接続される、第2のケーブル(5)と、
前記変電所(6)から陸上受電器(8)へ延びる第3のケーブル(12)と
を備え、
前記海洋発電機ユニット(7)から前記第1、第2、及び第3のケーブルを介して陸上受電器(8)へ電力を送るように構成される、海洋電力分配システム(100)。 - 前記第1の乾式連結接続部(2b)が、
乾式連結コネクタ(2b)、又は
撚合接続部
である、請求項1に記載の海洋電力分配システム(100)。 - 前記第2の乾式連結接続部(10a)が、
乾式連結コネクタ(10a)、又は
撚合接続部
である、請求項1又は2に記載の海洋電力分配システム(100)。 - 前記第3のケーブル(12)が、前記第1のケーブル(1a~n)及び前記第2のケーブル(5)より高い電圧で動作するように構成される、請求項1から3までのいずれか一項に記載の海洋電力分配システム(100)。
- 前記第1のケーブル(1a~n)及び前記第2のケーブル(5)が、同じ電圧で動作するように構成される、請求項1から4までのいずれか一項に記載の海洋電力分配システム(100)。
- 前記第3のケーブル(12)の断面が、前記第2のケーブル(5)の断面、又は複数の第2のケーブル(5)の複合断面より小さい、請求項1から5までのいずれか一項に記載の海洋電力分配システム(100)。
- 前記海中ジャンクション・ボックス(3)が、海面へ回収可能である、請求項1から6までのいずれか一項に記載の海洋電力分配システム(100)。
- 前記複数の第1のケーブル(1a~n)の各々が、前記ジャンクション・ボックス(3)に配設されるインライン・ヒューズ(33)へ動作可能に接続される、請求項1から7までのいずれか一項に記載の海洋電力分配システム(100)。
- 前記複数の第1のケーブル(1a~n)が、40kV超の設計動作電圧を有する、請求項1から8までのいずれか一項に記載の海洋電力分配システム(100)。
- 各発電ユニット(7)が、前記発電ユニット(7)上に又はその内に配設されるそれぞれの電力開閉器を備え、前記電力開閉器が、前記それぞれの発電ユニット(7)をその第1のケーブル(1a~n)から選択的に遮断するように動作可能である、請求項1から9までのいずれか一項に記載の海洋電力分配システム(100)。
- 前記第1のケーブル(1a~n)、前記海中ジャンクション・ボックス(3)、前記第2のケーブル(5)、及び前記変電所(6)のいずれもが、発電ユニット(7)を選択的に遮断するように動作可能な電力開閉器を備えない、請求項10に記載の海洋電力分配システム(100)。
- 前記第1のケーブル(1a~n)の末端部(35)及び前記第2のケーブル(5)の末端部(36)が、前記海底(4)に並列で配置される、請求項1から11までのいずれか一項に記載の海洋電力分配システム(100)。
- 前記第1のケーブル(1a~n)の前記末端部(35)及び前記第2のケーブル(5)の前記末端部(36)が、ある水深を有する位置に配置され、前記海底(4)に並列で配置される前記第1のケーブル(1a~n)の前記末端部(35)及び前記第2のケーブル(5)の前記末端部(36)が、それぞれ前記水深を超える長さを有する、請求項12に記載の海洋電力分配システム(100)。
- 各発電機が自身の第1の端部(9b)に第1の乾式連結コネクタ(2b)を有する第1のケーブル(1a~n)を有する、複数の発電機(7)を設置するステップと、
海底(4)に海中変電所(6)を設置し、前記変電所(6)から陸上受電器(8)へ延びる第3のケーブル(12)を設置するステップと、
前記海底(4)に海中ジャンクション・ボックス(3)を設置するステップと、
前記海中ジャンクション・ボックス(3)及び前記変電所(6)を第2のケーブル(5)と接続するステップと、
前記第1のケーブル(1a~n)を前記第2のケーブル(5)と接続するステップであって、前記ジャンクション・ボックス(3)内の前記第1のケーブル(1a~n)と前記第2のケーブル(5)との間の乾式連結接続を確立することを含む、ステップと
を含む、海洋電力分配システム(100)を設置する方法。 - 海底(4)に前記第1の乾式連結コネクタ(2b)を水中で留置するステップを含み、
前記第1のケーブル(1a~n)を前記第2のケーブル(5)と接続する前記ステップが、前記海底(4)から前記第1の乾式連結コネクタ(2b)を回収し、船舶(20)で前記第1のケーブル(1a~n)と前記第2のケーブル(5)との間の前記乾式連結接続を確立することを含む、請求項14に記載の方法。 - 海底(4)に前記第2のケーブル(5)へ接続される第2の乾式連結コネクタ(10a)を水中で留置するステップを含み、
前記第1のケーブル(1a~n)を前記第2のケーブル(5)と接続する前記ステップが、前記海底(4)から前記第2の乾式連結コネクタ(10a)を回収し、その後、前記船舶(20)で前記第1のケーブル(1a~n)と前記第2のケーブル(5)との間の前記乾式連結接を確立することを含む、請求項14又は15に記載の方法。 - 前記第1のケーブル(1a~n)の末端部(35)及び前記第2のケーブル(5)の末端部(36)を前記海底(4)に並列で配設するステップを含む、請求項14から16までのいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のケーブル(1a~n)の前記末端部(35)及び前記第2のケーブル(5)の前記末端部(36)が、ある水深を有する位置に配設され、前記海底(4)に並列で配設される前記第1のケーブル(1a~n)の前記末端部(35)及び前記第2のケーブル(5)の前記末端部(36)が、それぞれ前記水深を超える長さを有する、請求項17に記載の方法。
- 前記第2のケーブル(5)と共に、前記第2のケーブル(5)の変圧器端部コネクタ(10b)が前記変電所(6)に予め設置されている状態で、前記海中変電所(6)を設置するステップを含む、請求項14から18までのいずれか一項に記載の方法。
- 前記第3のケーブル(12)又は前記第3のケーブル(12)の部分と共に、前記第3のケーブル(12)又は前記第3のケーブル(12)の前記部分が前記変電所(6)に予め設置されている状態で、前記海中変電所(6)を設置するステップを含む、請求項14から19までのいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1から13までのいずれか一項に記載のシステムを動作させるステップと、
前記海底(4)から船舶(20)へ前記ジャンクション・ボックス(3)を回収するステップと、
前記ジャンクション・ボックス(3)での設置、撤収、又は運用作業を実行するステップと、
前記ジャンクション・ボックス(3)を前記海底(4)へ再設置するステップと
を含む、海洋電力分配システム(100)において電力を分配する方法。
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1912612.7A GB2586799B (en) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | Offshore power distribution |
GB1912612.7 | 2019-09-03 | ||
GB1917188.3 | 2019-11-26 | ||
GB1917188.3A GB2586892A (en) | 2019-09-03 | 2019-11-26 | Offshore power distribution |
GB1917260.0 | 2019-11-27 | ||
GB1917260.0A GB2586893B (en) | 2019-09-03 | 2019-11-27 | Offshore power distribution method and arrangement |
PCT/NO2020/050221 WO2021045627A1 (en) | 2019-09-03 | 2020-09-03 | Offshore subsea power distribution |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022545540A true JP2022545540A (ja) | 2022-10-27 |
Family
ID=68207093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022513274A Pending JP2022545540A (ja) | 2019-09-03 | 2020-09-03 | 海洋海中電力分配 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220320836A1 (ja) |
EP (2) | EP4148944A1 (ja) |
JP (1) | JP2022545540A (ja) |
KR (1) | KR20220058921A (ja) |
GB (3) | GB2586799B (ja) |
WO (1) | WO2021045627A1 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO347790B1 (en) * | 2021-03-08 | 2024-03-25 | Deep Wind Offshore As | Offshore Array of High Voltage Turbines |
EP4063646A1 (en) | 2021-03-25 | 2022-09-28 | ABB Schweiz AG | Power collection system for subsea transfer of power from offshore power generation units |
EP4113768A1 (en) * | 2021-07-02 | 2023-01-04 | Nexans | Dry-mate wet-design branch joint and method for realizing a subsea distribution of electric power for wet cables |
EP4148925A1 (en) * | 2021-09-08 | 2023-03-15 | Nexans | Wet design high voltage submarine field and repair joint |
GB2610844A (en) * | 2021-09-17 | 2023-03-22 | Aker Offshore Wind Operating Company As | Operation of a wind park power system |
NO347780B1 (en) * | 2021-12-03 | 2024-03-25 | Kongsberg Maritime As | Pull-in of dynamic cables for floating wind turbines |
WO2023143686A1 (en) * | 2022-01-26 | 2023-08-03 | Vestas Wind Systems A/S | An offshore wind farm with mooring lines of different lengths |
GB2621262A (en) * | 2022-01-28 | 2024-02-07 | Baker Hughes Energy Tech Uk Limited | Wind turbine array |
NO20220261A1 (en) * | 2022-03-01 | 2023-09-04 | Apl Norway As | System for connecting power or fluid lines to a floating energy converter device |
FR3134254A1 (fr) * | 2022-04-01 | 2023-10-06 | Supergrid Institute | Infrastructure de connexion d’éoliennes marines à un poste de connexion à un réseau électrique |
WO2023203379A2 (en) | 2022-04-21 | 2023-10-26 | Acergy France SAS | Handling cables in offshore installations |
GB2620379A (en) | 2022-06-30 | 2024-01-10 | Acergy France SAS | Connection arrangements for marine energy installations |
NO20221210A1 (en) * | 2022-11-11 | 2024-05-13 | Odfjell Oceanwind As | A floating power supply system |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2021203C3 (de) * | 1970-04-30 | 1979-07-19 | Kabel- Und Metallwerke Gutehoffnungshuette Ag, 3000 Hannover | Anordnung zur Abdichtung der abgesetzten Enden elektrischer Kabel |
JP2004153904A (ja) * | 2002-10-29 | 2004-05-27 | Hitachi Cable Ltd | シールド層付ケーブルの端末構造 |
RU2259608C1 (ru) * | 2003-11-27 | 2005-08-27 | Амурский государственный университет | Герметичный кабельный ввод |
WO2007111546A1 (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-04 | Seabased Ab | A system for generating electric energy |
WO2007139388A1 (en) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Servo Electronics As | An apparatus for operating controllable installation means |
KR101713618B1 (ko) * | 2008-04-23 | 2017-03-08 | 프린시플 파워, 인코포레이티드 | 해안 풍력 터빈의 지지를 위한 워터-엔트랩먼트 플레이트 및 비대칭 무링 시스템을 가진 칼럼-안정화된 해안 플랫폼 |
WO2010071433A2 (en) * | 2008-12-18 | 2010-06-24 | Single Buoy Moorings Inc. | Removable offshore wind turbines with pre-installed mooring system |
WO2011076957A1 (es) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Fundacion Robotiker | Sistema de interconexión eléctrica entre al menos un generador de energía eléctrica y un sistema de transferencia de energía eléctrica, en un entorno marino |
GB201117069D0 (en) | 2011-10-04 | 2011-11-16 | Tronic Ltd | .Installation method and system |
WO2013110276A1 (en) | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Vestas Wind Systems A/S | Coordinated control of a floating wind turbine |
CN104334874B (zh) * | 2012-06-08 | 2017-11-21 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 开关器件在风力涡轮机塔架中的布置 |
EP2801517A1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-11-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Underwater module handling apparatus |
EP2838104A1 (en) * | 2013-08-12 | 2015-02-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Subsea fuse |
US10421524B2 (en) * | 2014-10-27 | 2019-09-24 | Principle Power, Inc. | Connection system for array cables of disconnectable offshore energy devices |
GB2537360B (en) * | 2015-04-10 | 2017-08-30 | Subsea 7 Norway As | Installing Heated Subsea Pipelines |
NO344439B1 (en) | 2018-01-22 | 2019-12-09 | Aker Solutions As | Method of installing an offshore transformer assembly |
ES2898061T3 (es) * | 2018-02-16 | 2022-03-03 | Siemens Gamesa Renewable Energy As | Disposición en alta mar, dispositivo de conexión y método para proporcionar una conexión eléctrica en alta mar |
-
2019
- 2019-09-03 GB GB1912612.7A patent/GB2586799B/en active Active
- 2019-11-26 GB GB1917188.3A patent/GB2586892A/en not_active Withdrawn
- 2019-11-27 GB GB1917260.0A patent/GB2586893B/en active Active
-
2020
- 2020-09-03 KR KR1020227010679A patent/KR20220058921A/ko unknown
- 2020-09-03 WO PCT/NO2020/050221 patent/WO2021045627A1/en unknown
- 2020-09-03 EP EP22194597.5A patent/EP4148944A1/en active Pending
- 2020-09-03 JP JP2022513274A patent/JP2022545540A/ja active Pending
- 2020-09-03 US US17/639,342 patent/US20220320836A1/en active Pending
- 2020-09-03 EP EP20781123.3A patent/EP4026219A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2586799A (en) | 2021-03-10 |
GB201917260D0 (en) | 2020-01-08 |
GB201917188D0 (en) | 2020-01-08 |
WO2021045627A1 (en) | 2021-03-11 |
KR20220058921A (ko) | 2022-05-10 |
GB2586799B (en) | 2022-01-12 |
US20220320836A1 (en) | 2022-10-06 |
GB2586893A (en) | 2021-03-10 |
EP4148944A1 (en) | 2023-03-15 |
GB2586893B (en) | 2021-12-29 |
GB2586893A8 (en) | 2021-05-05 |
GB2586892A (en) | 2021-03-10 |
GB201912612D0 (en) | 2019-10-16 |
EP4026219A1 (en) | 2022-07-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2022545540A (ja) | 海洋海中電力分配 | |
US10858075B2 (en) | Floating electrical connection system for offshore energy devices | |
EP2732516B1 (en) | Offshore electrical plant installation method and system | |
CN111699316B (zh) | 离岸装置、连接设备以及用于提供离岸电连接的方法 | |
US9395021B2 (en) | System and method for interconnecting umbilicals for conveying energy, fluids and/or data in a marine environment | |
CN104220743A (zh) | 水力发电设施 | |
EP2692023A1 (en) | Ball and socket power cable connector | |
EP2887474A1 (en) | A method of managing a hydroelectric turbine array | |
SE539439C2 (sv) | Kopplingsstation för vågenergiomvandlare i en vågkraftstation | |
KR20200084629A (ko) | 일정한 방향성을 가지고 해저케이블이 각 풍력터빈의 스위치 기어에 연결되는 구조를 갖는 해상풍력발전단지 | |
US20240052806A1 (en) | A high voltage offshore power plant power distribution assembly | |
WO2024099531A1 (en) | Earthing connection device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230720 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240528 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240531 |