KR102239542B1 - 해상 풍력 발전기 설치 방법 - Google Patents

해상 풍력 발전기 설치 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 해상 풍력발전기 설치 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 나셀(nacelle)이 일단에 위치하는 타워 및 상기 나셀에 형성되는 복수의 허브를 통해 상기 나셀에 결합되는 복수의 블레이드(blade)를 포함하는 해양 풍력 발전기를 해상에 위치하는 부유체에 설치하는 방법에 있어서, 상기 타워를 눕힌 상태로 선박에 선적하고, 상기 복수의 블레이드를 수직 방향으로 스태킹(stacking)하여 상기 선박에 선적하는 단계; 상기 복수의 블레이드 중 하나를 수평 방향으로 이송하는 블레이드 이송 지그 및 상기 복수의 블레이드 중 하나를 수직 방향으로 이송하는 블레이드 인양 지그를 선박에 선적하는 단계; 상기 복수의 블레이드 중 최상측의 것을 상기 블레이드 인양 지그를 통해 상기 타워의 상측으로 이동시키는 단계; 상기 최상측의 블레이드를 상기 블레이드 이송 지그를 통해 상기 나셀의 상기 복수의 허브 중 하나에 결합하는 단계; 상기 나셀을 회전시켜서 다음 블레이드가 결합될 수 있도록 다른 허브를 위치시키는 단계; 상기 복수의 블레이드 모두가 결합될 때까지 상기 3개의 단계를 반복하는 단계; 상기 타워를 타워 기립 지그를 통해 기립시키는 단계; 및 상기 타워를 상기 부유체에 결합하는 단계;를 포함하는, 해양 풍력 발전기 설치 방법이 제공된다.

Description

해상 풍력 발전기 설치 방법{SEA WIND TURBINE INSTALLING METHOD}
본 발명의 일 실시예는 해상 풍력 발전기 설치 방법에 관한 것이다.
일반적으로 풍력발전기는 바람을 이용하여 전기를 생산하는 발전기에 일컫는 것으로서, 풍력발전기는 설치되는 장소에 따라 육상에 설치되는 육상 풍력발전기와, 해상에 설치되는 해상 풍력발전기로 분류될 수 있다.
해상 풍력발전기는 선박을 이용하여 설치될 장소로 운반된 이후 이에 대한 시공이 이루어진다. 해상 풍력발전기는 크게 지주에 해당하는 타워, 발전기몸체(나셀) 및 블레이드로 이루어질 수 있다. 해상 풍력발전기의 크기에 따라서 이들이 분리된 상태로 운반되어 해상에서 조립 및 설치가 이루어진다.
그런데, 해상 풍력발전기의 크기가 커질수록 이들 부품, 즉, 타워, 나셀 및 블레이드의 크기 및 중량이 커지게 되므로 이들을 설치하는데 많은 인력과, 장비 및 시간이 요구된다.
한국공개특허공보 제10-2015-0082826호 (2015.07.16)
본 발명의 실시예들은 해상에서 풍력 발전기를 설치하는데 용이하도록 하는 풍력 발전기 설치 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 나셀(nacelle)이 일단에 위치하는 타워 및 상기 나셀에 형성되는 복수의 허브를 통해 상기 나셀에 결합되는 복수의 블레이드(blade)를 포함하는 해양 풍력 발전기를 해상에 위치하는 부유체에 설치하는 방법에 있어서, 상기 타워를 눕힌 상태로 선박에 선적하고, 상기 복수의 블레이드를 수직 방향으로 스태킹(stacking)하여 상기 선박에 선적하는 단계; 상기 복수의 블레이드 중 하나를 수평 방향으로 이송하는 블레이드 이송 지그 및 상기 복수의 블레이드 중 하나를 수직 방향으로 이송하는 블레이드 인양 지그를 선박에 선적하는 단계; 상기 복수의 블레이드 중 최상측의 것을 상기 블레이드 인양 지그를 통해 상기 타워의 상측으로 이동시키는 단계; 상기 최상측의 블레이드를 상기 블레이드 이송 지그를 통해 상기 나셀의 상기 복수의 허브 중 하나에 결합하는 단계; 상기 나셀을 회전시켜서 다음 블레이드가 결합될 수 있도록 다른 허브를 위치시키는 단계; 상기 복수의 블레이드 모두가 결합될 때까지 상기 3개의 단계를 반복하는 단계; 상기 타워를 타워 기립 지그를 통해 기립시키는 단계; 및 상기 타워를 상기 부유체에 결합하는 단계;를 포함하는, 해양 풍력 발전기 설치 방법이 제공된다.
상기 복수의 블레이드 각각은 양측에 제 1 블레이드 거치대 및 제 2 블레이드 거치대를 이용하여 상기 선박에 스태킹될 수 있다.
상기 제 1 블레이드 거치대는 상기 블레이드의 팁(tip) 부분을 거치하고, 하방으로 회전 가능한 한 쌍의 회전판이 형성될 수 있다.
상기 제 2 블레이드 거치대는 상기 블레이드의 루트(root) 부분을 거치할 수 있다.
상기 타워는 상기 타워 기립 지그가 결합된 상태로 상기 선박에 선적될 수 있다.
상기 블레이드 이송 지그는 상기 타워의 하측에 위치하는 하부 구조물 및 상기 타워의 상측에 위치하고 상기 하부 구조물의 상측에 결합되는 상부 구조물을 포함하고, 상기 상부 구조물은 상기 블레이드를 고정하기 위한 블레이드 고정기를 포함할 수 있다.
상기 선박 상에서 이동가능한 운반차가 상기 블레이드 인양 지그의 하측으로 진입하여 상기 선박에 선적할 수 있다.
상기 블레이드 인양 지그는 상기 선박에서 고정하기 위한 고정용 받침부재가 하부에 형성될 수 있다.
상기 블레이드 인양 지그의 받침부가 상기 블레이드의 하측에 진입하고 상기 받침부의 상측에 위치하는 블레이드 조임부가 상기 블레이드의 상측에서 하방으로 압박하여 상기 블레이드를 고정할 수 있다.
상기 블레이드 인양 지그에서 상기 블레이드 이송 지그로 상기 블레이드를 인계할 때, 상기 블레이드 고정기를 눕힐 수 있다.
상기 블레이드 이송 지그가 상기 블레이드를 상기 허브 측으로 이송하기 전에 상기 블레이드 고정기를 기립하여 상기 블레이드를 고정하고, 상기 블레이드가 상기 허브에 진입하면 상기 블레이드 고정기를 눕혀서 상기 블레이드의 고정을 해제할 수 있다.
상기 블레이드가 인양된 상기 제 1 블레이드 거치대의 상기 한 쌍의 회전판은 하방으로 회전될 수 있다.
상기 복수의 블레이드가 상기 복수의 허브에 모두 결합되면 상기 블레이드 인양 지그의 상기 상부 구조물과 상기 하부 구조물을 분리할 수 있다.
상기 타워 기립 지그에 포함된 윈치(winch)를 이용하여 상기 타워가 기립될 수 있다.
상기 타워 기립 지그는 레일을 포함하는 받침대, 상기 레일을 따라 상기 받침대 상에서 이동가능한 슬라이딩(sliding)대 및 상기 슬라이딩대를 이동시키기 위한 유압 수단을 포함할 수 있다.
상기 타워가 기립하는 도중에 상기 유압 수단을 통해 상기 슬라이딩대를 상기 받침대에 대해서 기 결정된 거리만큼 이동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 해상에서 크기가 크고 무거운 해상 풍력발전기의 타워, 나셀, 및 블레이드를 용이하게 조립할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 조립하게 위하여 인력이 과도하게 소모되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 해상 풍력발전기의 설치 과정에서 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 타워와 나셀 조립체를 선박에 선적하는 것을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 블레이드를 선박에 선적하는 것을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 블레이드 이송 지그를 선박에 선적하는 것을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 블레이드 인양 지그를 선박에 선적하는 것을 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 블레이드 인양 과정 중 일부를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 블레이드 인양 과정 중 나머지를 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 블레이드 조립 과정을 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 블레이드 회전 과정을 나타낸 도면
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 나머지 블레이드 조립 과정을 나타낸 도면
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 타워 기립 지그를 부유체에 결합하는 것을 나타낸 도면
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 타워 기립 지그를 45도 정도 기립하는 것을 나타낸 도면
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 타워 기립 지그를 완전히 기립하는 것을 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 나셀을 포함하는 타워를 선박에 선적하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 해양 풍력 발전기를 구성하는 타워(100)의 일단에는 나셀(nacelle; 150)이 위치할 수 있다. 나셀(150)에는 복수의 허브(170)가 형성되어 나셀(150)에 복수의 블레이드(200)가 장착될 수 있다. 타워(100)는 선박(10)에 눕혀진 상태로 선적되며, 타워(100)에는 타워 기립 지그(500)가 장착되어, 타워(100)의 나셀(150)에 블레이드(200)가 모두 결합되면 타워(100)를 기립하여 해상의 부유체에 조립하는 과정에 사용될 수 있다. 타워 기립 지그(500)는 타워(100)를 조일 수 있는 타워조임쇠(550)를 포함할 수 있다. 타워조임쇠(550)는 유압 잭(570)을 통해 동작하며 유압 잭(570)을 인장하게 되면 타워 조임쇠(550)는 회전하여 타워 본체(100)를 조일 수 있고, 유압 잭(570)을 압축하게 되면 타워 조임쇠(550)는 벌려지게 될 수 있다. 선박(10)에 선적 시에는 타워조임쇠(550)가 벌어진 상태로 선적될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 블레이드를 선박에 선적하는 것을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 타워(100)가 선박(10) 상에 선적되면, 복수의 블레이드(200)를 크레인을 통해 운송용 선박(10)에 선적할 수 있다. 복수의 블레이드(200) 각각은 그 양측에 위치하는 블레이드 거치대(250) 상에 거치되어 선적될 수 있다. 블레이드 팁(tip) 부분은 한 쌍의 회전판을 가지는 제 1 블레이드 거치대(250a)에 거치되고, 블레이드의 루트(root) 부분(나셀에 결합되는 부위)은 제 2 블레이드 거치대(250b)에 거치될 수 있다. 나셀(150)에 장착되는 블레이드(200)가 3개인 경우, 각각의 블레이드(200)를 거치하는 거치대 3쌍들이 서로 적층되어 3개의 블레이드(200)를 적층 거치시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 블레이드 이송 지그를 선박에 선적하는 것을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 블레이드 이송 지그(300)는 하부 구조물(300a)과 상부 구조물(300b)로 나뉘며 하부 구조물(300a)을 선박 위 적절한 위치에 위치시킨 후에 크레인을 이용하여 상부 구조물(300b)을 하부 구조물(300a) 위에 설치할 수 있다. 상부 구조물(300b)에는 블레이드 고정기(310)가 형성되어 블레이드 이송 지그(300)를 통해 블레이드(200)를 이송하는 과정에서 블레이드(200)가 이탈하는 것을 방지하기 위하여 블레이드(200)를 고정할 수 있다. 블레이드 이송 지그(300)는 복수의 블레이드 중 하나를 수평 방향으로 이송할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 블레이드 인양 지그를 선박에 선적하는 것을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 블레이드 인양 지그(400)를 운반차(트랜스포터; 410)를 이용하여 운송용 선박에 선적할 수 있다. 블레이드 인양 지그(400)는 블레이드(200)의 하측을 받치는 받침부(430)와 받침부(430)의 상측에 위치하는 블레이드 조임부(450)가 형성되며, 블레이드 조임부(450)는 블레이드(200)에 간섭되지 않고 진입하도록 회전한 상태로 위치할 수 있다.
블레이드 인양 지그(400)를 선박 상에서 운반하기 위하여 운반차(410)가 블레이드 인양 지그(400)의 하부로 진입하고 블레이드 인양 지그(400)의 하부에 형성된 고정용 받침은 운반차가 블레이드 인양 지그를 받친 상태가 되면 접힐 수 있다. 그리고, 운반차에 의한 블레이드 인양 지그(400)의 선적이 완료되면 고정용 받침부재가 펼쳐져서 선박 상에서 블레이드 인양 지그(400)가 고정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 블레이드 인양 과정 중 일부를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 블레이드 인양 지그(400)가 제자리에 위치하면 지그의 고정을 위하여 블레이드 인양 지그의 고정용 받침쇠(415)를 선박 위에 고정시킬 수 있다. 그리고, 선박이 부유체(70)에 접근하여 타워 및 블레이드 조립 작업의 준비가 되면, 블레이드 인양 지그(400)의 받침부(430)가 복수의 블레이드 중 최상단의 블레이드로 진입하고 유압 잭을 인장시켜서 블레이드 조임부(450)가 블레이드의 상측에서 하방으로 압박하여 블레이드를 고정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 블레이드 인양 과정 중 나머지를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 블레이드 인양 지그(400)는 윈치(winch; 470)를 이용하여 들어올려지고, 이 경우 블레이드 이송 지그(300)의 상부 구조물에 형성된 블레이드 고정기(310)는 블레이드 인양 지그(400)와 간섭되지 않도록 눕혀질 수 있다. 블레이드 인양 지그(400)의 유압 잭(435)을 인장시켜서 받침부 상에 있는 블레이드를 블레이드 고정기(310) 측으로 운반할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 블레이드 조립 과정을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 블레이드 이송 지그(300)의 상부 구조물(300a) 상으로 블레이드(200)가 인계되면 블레이드 고정기(310)를 기립하여 블레이드(200)가 고정될 수 있다. 블레이드(200)가 고정된 상태로 블레이드 이송 지그(300)가 이동하여, 나셀(150)의 복수의 허브중 하나의 허브로 블레이드(200)가 진입할 수 있다. 블레이드 이송 지그(300)가 나셀(150) 측으로 진입하여 블레이드(200)를 설치하고, 설치되면 나셀(150)을 회전시켜서 블레이드(200)를 이동시키는데 이 때 회전하는 블레이드(200)가 간섭받지 않도록 블레이드 고정기(310)를 다시 눕힐 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 블레이드 회전 과정을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 복수의 블레이드 중 다음 블레이드(위에서부터 순서대로)를 조립하기 위하여 나셀(150)을 회전시켜서 조립된 블레이드(200)를 회전시킬 수 있다. 블레이드가 회전한 이후에 블레이드 이송 지그(300)는 원래 위치로 이동할 수 있다. 다음 블레이드를 인양하기 위하여 제 1 블레이드 거치대(250a)의 멈치(pin)을 뽑고 제 1 블레이드 거치대(250a)의 양 회전판을 회전하여 다음 블레이드가 인양될 수 있는 공간을 형성할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 나머지 블레이드 조립 과정을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 다음 블레이드의 경우에도 앞선 블레이드 조립 과정과 동일하게 조립되며, 조립이 완료되면 나셀(150)을 회전시켜서 그 다음 블레이드(200) 조립이 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 복수의 블레이드(200)는 블레이드 인양 지그(400)에 간섭되지 않도록 시계 방향으로 회전하면서 순차적으로 조립된다. 모든 블레이드에 대해서 조립이 완료되면 타워를 기립하기 위하여 블레이드 이송 지그(300)의 상부 구조물을 블레이드 인양 지그(400)를 통해 분리하여 선박의 한 편에 적치하여 둘 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 타워 기립 지그를 부유체에 결합하는 것을 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 블레이드 조립이 완료되면 타워 조임쇠(550)를 조여서 타워(50) 기립을 준비하고, 권양기(510)에 연결된 체인(520)을 180도 회전형 의장구(padeye; 530)의 샤클(shackle)에 걸어서 기립을 준비하고 회전축(570)에는 회전 유성기어 (planetary gear; 575)를 사용할 수 있다. 타워 기립 지그(500)를 기립시킴으로써 복수의 블레이드가 장착된 타워(50)가 부유체 상에서 기립할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 타워 기립 지그를 45도 정도 기립하는 것을 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 권양기(510)와 회전 유성기어(575)를 이용하여 타워 기립 지그(500)를 45도 정도 기립할 수 있다. 부유체와의 간섭을 피하기 위하여 유압 부재(590)를 이용하여 일정 높이(4m 정도)로 들어 올릴 수 있다. 타워 기립 지그(500)에는 레일을 가지는 받침대(501), 받침대(501)에 제공된 레일을 따라 슬라이딩되는 슬라이딩대(502) 및 슬라이딩대(502)를 이동시키기 위한 유압 부재(590_가 포함될 수 있다. 타워 기립 지그(500)가 45도 정도 기립한 때에 유압 부재가 슬라이딩대를 이동시켜서 받침대에 대해서 기 결정된 높이(4m 정도) 만큼 상승할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 타워 기립 지그를 완전히 기립하는 것을 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 타워 기립 지그(500)를 통해 타워(50)가 완전히 기립되면 유압 잭을 이용하여 부유체(70)와 타워(50) 간의 조립이 이루어지며, 타워를 부유체의 볼트 홀에 맞추어 조립이 이루어질 수 있다. 이와 같은 과정을 통해 블레이드가 결합된 타워(50)가 부유체(70)와 완전히 결합될 수 있고, 이를 통해 해상 풍력 발전기를 해상에 설치할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 타워
200 : 블레이드
300 : 블레이드 이송 지그
400 : 블레이드 인양 지그
500 : 타워 기립 지그

Claims (16)

  1. 나셀(nacelle)이 일단에 위치하는 타워 및 상기 나셀에 형성되는 복수의 허브 각각에 하나씩 결합되는 복수의 블레이드(blade)를 포함하는 해양 풍력 발전기를 해상에 위치하는 부유체에 설치하는 방법에 있어서,
    상기 타워를 눕힌 상태로 선박에 선적하고, 상기 복수의 블레이드를 수직 방향으로 스태킹(stacking)하여 상기 선박에 선적하는 단계;
    상기 복수의 블레이드 중 하나를 수평 방향으로 이송하는 블레이드 이송 지그 및 상기 복수의 블레이드 중 하나를 수직 방향으로 이송하는 블레이드 인양 지그를 선박에 선적하는 단계;
    상기 복수의 블레이드 중 최상측의 것을 상기 블레이드 인양 지그를 통해 상기 타워의 상측으로 이동시키는 단계;
    상기 최상측의 블레이드를 상기 블레이드 이송 지그를 통해 상기 나셀의 상기 복수의 허브 중 하나에 결합하는 단계;
    상기 나셀을 회전시켜서 다음 블레이드가 결합될 수 있도록 다른 허브를 위치시키는 단계;
    상기 복수의 블레이드 모두가 결합될 때까지 상기 3개의 단계를 반복하는 단계;
    상기 타워를 타워 기립 지그를 통해 기립시키는 단계; 및
    상기 타워를 상기 부유체에 결합하는 단계;를 포함하는, 해양 풍력 발전기 설치 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 블레이드 각각은 양측에 제 1 블레이드 거치대 및 제 2 블레이드 거치대를 이용하여 상기 선박에 스태킹되는, 해양 풍력 발전기 설치 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 블레이드 거치대는 상기 블레이드의 팁(tip) 부분을 거치하고, 하방으로 회전 가능한 한 쌍의 회전판이 형성되는, 해양 풍력 발전기 설치 방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 2 블레이드 거치대는 상기 블레이드의 루트(root) 부분을 거치하는, 해양 풍력 발전기 설치 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 타워는 상기 타워 기립 지그가 결합된 상태로 상기 선박에 선적되는, 해양 풍력 발전기 설치 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 블레이드 이송 지그는 상기 타워의 하측에 위치하는 하부 구조물 및 상기 타워의 상측에 위치하고 상기 하부 구조물의 상측에 결합되는 상부 구조물을 포함하고,
    상기 상부 구조물은 상기 블레이드를 고정하기 위한 블레이드 고정기를 포함하는, 해양 풍력 발전기 설치 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 선박 상에서 이동가능한 운반차가 상기 블레이드 인양 지그의 하측으로 진입하여 상기 선박에 선적하는, 해양 풍력 발전기 설치 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 블레이드 인양 지그는 상기 선박에서 고정하기 위한 고정용 받침부재가 하부에 형성되는, 해양 풍력 발전기 설치 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 블레이드 인양 지그에 형성되는 받침부가 상기 블레이드의 하측에 진입하고 상기 받침부의 상측에 위치하는 블레이드 조임부가 상기 블레이드의 상측에서 하방으로 압박하여 상기 블레이드를 고정하는, 해양 풍력 발전기 설치 방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 블레이드 인양 지그에서 상기 블레이드 이송 지그로 상기 블레이드를 인계할 때, 상기 블레이드 고정기를 눕히는, 해양 풍력 발전기 설치 방법.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 블레이드 이송 지그가 상기 블레이드를 상기 허브 측으로 이송하기 전에 상기 블레이드 고정기를 기립하여 상기 블레이드를 고정하고,
    상기 블레이드가 상기 허브에 진입하면 상기 블레이드 고정기를 눕혀서 상기 블레이드의 고정을 해제하는, 해양 풍력 발전기 설치 방법.
  12. 청구항 3에 있어서,
    상기 블레이드가 인양된 상기 제 1 블레이드 거치대의 상기 한 쌍의 회전판은 하방으로 회전되는, 해양 풍력 발전기 설치 방법.
  13. 청구항 6에 있어서,
    상기 복수의 블레이드가 상기 복수의 허브에 모두 결합되면 상기 블레이드 인양 지그의 상기 상부 구조물과 상기 하부 구조물을 분리하는, 해양 풍력 발전기 설치 방법.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 타워 기립 지그에 포함된 윈치(winch)를 이용하여 상기 타워가 기립되는, 해양 풍력 발전기 설치 방법.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 타워 기립 지그는 레일을 포함하는 받침대, 상기 레일을 따라 상기 받침대 상에서 이동가능한 슬라이딩(sliding)대 및 상기 슬라이딩대를 이동시키기 위한 유압 수단을 포함하는, 해양 풍력 발전기 설치 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 타워가 기립하는 도중에 상기 유압 수단을 통해 상기 슬라이딩대를 상기 받침대에 대해서 기 결정된 거리만큼 이동시키는, 해양 풍력 발전기 설치 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113320645A (zh) * 2021-05-31 2021-08-31 广船国际有限公司 一种海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置及其安装方法
KR102325092B1 (ko) * 2021-09-23 2021-11-11 주식회사 에이스이앤티 부유식 해상 풍력발전 전용 설치선을 이용한 풍력 발전기 조립방법
CN113847209A (zh) * 2021-10-22 2021-12-28 中国铁建港航局集团有限公司 海上风电叶轮的组装设备及组装方法
CN115158563A (zh) * 2022-07-18 2022-10-11 交通运输部广州打捞局 一种海上风机安装船及海上风机安装方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2275340A2 (en) * 2009-05-22 2011-01-19 Keppel Fels Ltd Offshore wind turbine installation
US20110219614A1 (en) * 2010-02-08 2011-09-15 GeoSea N.V. Method and device for assembling a wind turbine at sea
EP2778389A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-17 Areva Wind GmbH Tool for mounting rotor blades on a rotor hub, offshore construction device and method of assembling a wind generator
KR20150082826A (ko) 2014-01-08 2015-07-16 이레오션 주식회사 해상 풍력발전기 거치이동장치 및 그를 구비한 해상 풍력발전기 설치용 선박
KR20190139993A (ko) * 2017-04-21 2019-12-18 센스 윈드 리미티드 풍력 터빈 조립 방법 및 풍력 터빈 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2275340A2 (en) * 2009-05-22 2011-01-19 Keppel Fels Ltd Offshore wind turbine installation
US20110219614A1 (en) * 2010-02-08 2011-09-15 GeoSea N.V. Method and device for assembling a wind turbine at sea
EP2778389A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-17 Areva Wind GmbH Tool for mounting rotor blades on a rotor hub, offshore construction device and method of assembling a wind generator
KR20150082826A (ko) 2014-01-08 2015-07-16 이레오션 주식회사 해상 풍력발전기 거치이동장치 및 그를 구비한 해상 풍력발전기 설치용 선박
KR20190139993A (ko) * 2017-04-21 2019-12-18 센스 윈드 리미티드 풍력 터빈 조립 방법 및 풍력 터빈 시스템

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113320645A (zh) * 2021-05-31 2021-08-31 广船国际有限公司 一种海上风电单桩基础过驳交货的海邦装置及其安装方法
KR102325092B1 (ko) * 2021-09-23 2021-11-11 주식회사 에이스이앤티 부유식 해상 풍력발전 전용 설치선을 이용한 풍력 발전기 조립방법
CN115853718A (zh) * 2021-09-23 2023-03-28 艾斯E&T(工程与技术)公司 利用浮式海上风力发电专用安装船组装风力发电机的方法
EP4155536A1 (en) * 2021-09-23 2023-03-29 Ace E&T (Engineering & Technology) Method for assembling wind power generator by using installation ship for floating-type offshore wind power generation
CN115853718B (zh) * 2021-09-23 2023-09-29 艾斯E&T(工程与技术)公司 利用浮式海上风力发电专用安装船组装风力发电机的方法
US11814144B2 (en) 2021-09-23 2023-11-14 Ace E&T (Engineering & Technology) Method for assembling wind power generator by using installation ship for floating-type offshore wind power generation
CN113847209A (zh) * 2021-10-22 2021-12-28 中国铁建港航局集团有限公司 海上风电叶轮的组装设备及组装方法
CN113847209B (zh) * 2021-10-22 2023-03-31 中国铁建港航局集团有限公司 海上风电叶轮的组装设备及组装方法
CN115158563A (zh) * 2022-07-18 2022-10-11 交通运输部广州打捞局 一种海上风机安装船及海上风机安装方法

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