KR20100087095A

KR20100087095A - 해상 수직축 풍력 터빈 및 관련 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20100087095A
Application number: KR1020107008061A
Authority: KR
Inventors: 이-호 마이클 파오
Original assignee: 플로팅 윈드팜스 코포레이션
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2008-09-11
Publication date: 2010-08-03
Also published as: US20120121340A1; CN101939537A; WO2009036107A2; EP2201244A2; MX2010002854A; WO2009036107A3; BRPI0816770A2; CA2699380A1; US20090072544A1; JP2010539378A; US8118538B2

Abstract

해상 풍력 터빈은 플랫폼 상에 장착된 수직축 풍력발전용 터빈(VAWT)을 갖는다. VAWT는 기어박스 및 전기 발전기에 결합된 수직 로터 및 곡선형 블레이드를 갖는다. VAWT는 플랫폼으로부터 고정 연장될 수 있거나 플랫폼 상에 수동 또는 자동으로 비스듬하게 놓여질 수 있다. 플랫폼은 함께 결합된 모듈형 요소로 구성될 수 있다. 해상 플랫폼은 물위로 연장하는 VAWT 및 플랫폼 아래로 연장하는 평행추를 갖는 반잠수형이다. 대안으로서, 플랫폼은 물의 표면에서 부유할 수 있으며, 플랫폼의 차지공간을 증가시키기 위해 VAWT로부터 외부로 연장하는 수개의 아암을 가질 수 있다. 터빈을 해상에 고정시키기 위해서, 고정 시스템은 플랫폼을 해저에 고정시킬 수 있으며 부유식 풍력발전용 터빈이 조수 변동 또는 폭풍으로 인해 해수 레벨의 변동을 분명하게 적극적으로 조절할 수 있도록 한다.

Description

해상 수직축 풍력 터빈 및 관련 시스템 및 방법 {OFFSHORE VERTICAL-AXIS WIND TURBINE AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS}

관련 기술에 대한 상호 참조

본 출원은 2007년 9월 13일 출원된 미국 특허 가출원 제60/972,099호 및 2008년 1월 7일 출원된 미국 특허 가출원 제61/019,117호의 우선권을 주장하며, 상기 문헌들은 모두 본 명세서에 참조로서 포함된다.

풍력 에너지를 전기로 변환하는 풍력 터빈(wind turbine)이 개시되어 있다. 풍력 터빈의 두가지 주요 형태는 수평축 풍력 터빈 및 수직축 풍력 터빈을 포함한다. 수평축 풍력 터빈의 두가지 주요 형태는 타워의 바람과 맞서는 회전 블레이드를 갖는 역풍 수평축 풍력발전용 터빈(upwind horizontal-axis wind turbines)(HAWT)을 포함하고, 타워의 바람을 타는 회전 블레이드를 갖는 순풍 수평축 풍력발전용 터빈(downwind horizontal-axis wind turbines:HADT)을 갖는다. 수직축 풍력 터빈의 두가지 주요 형태는 리프트 발생 표면없이 회전 블레이드를 갖는 일 형태를 포함하고, 리프트 발생 에어포일(VAWT)을 갖춘 회전 블레이드를 갖는 다리우스형 (Darreius-type)의 형태를 포함한다.

가이 케이블이 없는 역풍 수평축 풍력 터빈(HAWT)(10)은 도 1의 (a)에 도시되어 있으며, 곡선형 블레이드 및 가이-케이블이 없는 다리우스형 수직축 풍력 터빈(VAWT)(20)은 도 1의 (b)에 도시되어 있다. 다리우스형 수직축 풍력 터빈(20)은 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 곡선형 블레이드를 가질 수 있거나, 또는 1929년에 조오지 다리우스(George Darrieus)의 원 특허에 개시된 직선형 블레이드를 가질 수 있다.

HAWT(10)는 타워(16) 상층에 바람과 맞서 배향되고 수평축 상에 장착된 리프팅 표면을 갖는 로터(12)와 블레이드(14)를 갖는다. 블레이드(14)에 입사하는 풍력 에너지는 로터(12)를 회전시키며, 로터(12)에 결합된 기어박스 및 (도시되지 않은)다른 구성요소들은 회전을 전기 에너지를 변환시키는 (도시되지 않은) 발전기와 회전으로 소통한다. 효과적으로, 블레이드(12)는 풍력의 방향에 대해 향해 있어야 한다. 따라서, HAWT(10)는 전형적으로 블레이드(14)가 타워(16) 둘레로 회전하도록 (도시되지 않은) 요 기구(yaw mechanism)을 갖는다.

블레이드(14)가 타워(16)의 바람에 맞서 배치되므로, 블레이드는 풍력에 의해 굽어지지 않고 타워(16)를 치지 않도록 경질의 강성 재료로 제조되어야 한다. 보다 경질의 재료를 요구할수록, 블레이드(14)는 제조에 많은 비용이 소모되며, 무거워진다. 게다가, 타워의 요 기구는 풍향의 방향을 결정하고 블레이드(14)가 풍향으로 향하도록 하기 위해 강성이어야 한다. 결국, 타워(16)는 타워(16)의 상부에 무거운 로터, 기어박스, 발전기 및 다른 설비를 지지할 수 있도록 또한 강성이어야 한다. 그러므로, 타워(16)는 보다 많은 재료를 요하고, 제조시 고가이고, 무겁다.

총괄적으로, HAWT(10)는 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 '강성의' 풍력 터빈이며, 보다 많은 재료를 요하고, 무겁고, 높은 무게 중심을 갖는다. 또한, 풍력에 마주하여 배향될 필요가 있으며, 견고한 기반 또는 플랫폼을 요한다. 그러므로, 무겁고 높은 무게 중심을 갖는 HAWT(10)를 지지하기 위해 부유식 플랫폼을 제작하는 것은 고가이며, 매우 안정된 플랫폼을 요한다.

대조적으로, 도 1의 (b)에 도시된 VAWT(20)는 지면으로부터 수직으로 연장하는 로터(22)와 로터의 단부에 연결된 곡선형 블레이드(24)를 갖는다. 수직 로터(22)는 베어링 및 기어박스 구성요소(26) 상에 놓여지며 전기 발전기(28)를 구동시킨다. HAWT(10)와는 달리, VAWT(20)는 전방향이며(omnidirectional), 풍력에 향할 필요는 없다. 또한, VAWT(20)는 기어박스, 발전기, 지면 부근에 위치된 브레이킹 및 제어 시스템의 무거운 구성요소으로 낮은 무게 중심을 갖는다. 따라서, VAWT(20)는 이러한 구성요소들을 지지하기 위해 HAWT의 타워(16)[도 1의 (a)]에서와 같이 강성의 로터(22)를 필요로 하지 않는다. 종래 기술에서 VAWT의 실시예는 웹사이트 www.ecopowerusa.com에서 찾아볼 수 있다.

HAWT(10)는 전세계적으로 지상 풍력 기지(land-based windfarm)에서 널리 이용되고 있다. HAWT는 유럽에서 해상 풍력 기지(offshore windfarm)에서 또한 이용된다. 도 2의 (a)에서, 예를 들면, 해상 HAWT(30A)의 제1 형태는 수직 타워(16)상에 수평으로 지지된 로터(12) 및 블레이드(14) 종래의 구성요소을 갖는다. 이러한 종래의 구성요소은 바다 바닥(40)에 단단하게 고정된 고정 지지물(32) 상에 놓여진다. 도 2의 (a)에 도시된 해상 HAWT(30A)의 실시예는 2007년 2월 공개된 미국 특허 출원 공개 제2007/0040388호 및 2003년 1월 16일 공개된 PCT 공개 출원 제WO/03/004870호에서 찾을 수 있다.

도 2의 (b)에서, 해상 HAWT(30B)의 다른 형태는 종래의 로터(12), 블레이드(14) 및 타워(16) 구성요소을 갖추고 있으나, 이러한 구성요소은 케이블(36)에 의해 바닥 바닥(40)에 단단하게 고정된 부유식 지지물(34) 상에 놓여져 있다. 도 2의 (b)에 도시된 해상 HAWT(30B)의 실시예는 2005년 3월 10일 공개된 PCT 출원 공개 제2005/021961호에서 찾을 수 있다. 이러한 종래 기술 간행물이 풍력 터빈의 설계 및 작동에 관해 다수의 공지된 실시예들을 개시하고 있으며, 이들은 본 명세서에 참고로 포함되어 있다.

본 명세서에서 개시되는 해상 풍력 터빈의 실시예는 양호하게는 플랫폼 상에 장착된 수직축 풍력 터빈(VAWT)을 포함한다. VAWT는 가이 케이블(guy cable)을 구비하거나 구비하지 않은 다리우스형일 수 있으며 부유식(floating) 또는 고정식 플랫폼 상에 장착될 수 있다. VAWT는 기어박스와 전기 발전기에 결합된 만곡식 또는 직립식 블레이드를 구비한 수직 로터를 포함한다. 이와 달리, VAWT는 기어박스가 없는 직접 구동식(direct-drive) 발전기를 포함할 수 있다. 수직 로터는 부유식 또는 비부유식 플랫폼으로부터 고정식으로 연장될 수 있으며, 또는 플랫폼 상에 안착하기 위하여 수동 또는 자동으로 하향 경사지게 될 수도 있다. 플랫폼은 양호하게는 부양력이 있어서 소정의 해상 목적지로 부유될 수 있으며 수리나 유지보수를 위해 다시 해변 수리소로 견인될 수 있다.

심해에서는, 플랫폼은 물 밖으로 연장된 VAWT를 구비하며 풍력 터빈에 균형추(counterbalance)를 구비하는 반잠수식 바지(semi-submersible barge)일 수 있다. 평형추의 수직 규모를 수용하지 않는 천해에서는, 플랫폼은 바지와 같이 수면 상에서 부유할 수 있다. 양호하게는, 바지는 무거우며 저비용 강화 콘크리트로 구조된다. 재료 사용을 최소화하기 위하여, 바지는 직사각형 또는 원형 형상이 아닌 것이 바람직하며, 대신에 3개 이상의 아암부를 구비한 교차형 형상 또는 별 형상을 가진다. 예컨대, 바지는 가이 케이블을 체결시키고, 풍력 터빈에 대항하는 풍력의 균형을 맞추고, 플랫폼을 안정하게 유지시키기 위하여 연장된 수평 범위를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 바지의 수평 범위를 연장시키기 위하여, 아암부의 각각은 안정성을 증가시키도록 부유 탱크를 구비한 수평 연장기를 단부에 포함할 수 있다.

해안 근처의 천해에서도, 부유식 플랫폼 상의 VAWT는 강화 콘크리트와 같은 무겁지만 저비용의 재료로 형성될 수 있으며, 해변가에서 형성되고 조립되어, 바다 속으로 가압되어 사이트(site)로 견인될 수 있다. 부유 탱크를 물로 채움으로써, 부유식 플랫폼은 해저, 호수바닥 또는 강바닥 상에 직접 안착시키기 위하여 물 속으로 낮아질 수 있다. 이러한 방식으로, 플랫폼은 정상 작동 중에 VAWT를 위한 고정식 플랫폼 또는 기초부로서 작용할 수 있는 반면, VAWT의 수직 로터 및 블레이드는 수면 위로 연장된다. 플랫폼은 물을 부유 탱크의 외부로 펌핑함으로써 재부유될 수 있어, VAWT와 플랫폼은 수리 및 유지보수를 위해 해변으로 다시 견인될 수 있다. 플랫폼을 재부유시키고 수리를 위해 견인시키는 능력은 바다에서 이러한 활동을 수행하는 것에 비교할 때, 조립, 설치, 수리 및 유지보수 비용을 크게 감소시킬 수 있다.

다양한 앵커링(anchoring) 시스템은 오일과 가스를 드릴링하고 생산하는 부유식 플랫폼을 고정하기 위하여 해상 산업에서 종종 사용되는 현수식(catenary) 앵커링 시스템과 인장계류식(tension-leg) 앵커링 시스템을 포함하여, 수면 상 또는 수면 근처에 부유되는 플랫폼을 고정하는데 사용될 수 있다. 이러한 앵커링 시스템의 몇몇은 플랫폼을 해저에 고정시키지만 부유식 풍력 터빈을 조류 변화나 풍랑(storm swell)으로 인한 해수면의 변화에 수동적으로 조정하는 중량 및 풀리를 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 앵커링 시스템은 플랫폼을 해저에 단단히 고정시키지 않지만, 해저 상에 단순히 안착시키는 대신, VAWT의 설치와 제거를 용이하게 한다.

도 1의 (a)는 종래 기술에 따른 육상 역풍 수평축 풍력 터빈을 도시한다.
도 1의 (b)는 종래 기술에 따른 육상 수직축 풍력 터빈을 도시한다.
도 2의 (a)는 고정식 해상 지지부를 구비한 종래 기술에 따른 역풍 수평축 풍력 터빈을 도시한다.
도 2의 (b)는 부유식 해상 지지부를 구비한 종래 기술에 따른 역풍 수평축 풍력 터빈을 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 수직축 풍력 터빈 및 심해용 평형추를 구비한 해상 풍력 터빈의 제1 실시예의 측면도 및 평면도를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 천해용 해상 풍력 터빈의 제2 실시예의 상부 사시도 및 하부 사시도를 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 윈치(winch; 미도시)를 구비한 앵커를 상승 또는 하강시키기 위한 풀리 시스템을 구비하는 부유식 바지의 아암부의 단부의 평면도 및 단면도를 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 해상 풍력 터빈의 제3 실시예의 상부 사시도 및 하부 사시도를 도시한다.
도 7a는 잠수가능한 부유식 플랫폼을 구비한 해상 풍력 터빈의 제4 실시예의 사시도를 도시한다.
도 7b는 VAWT의 가이 케이블을 부착시키는 대안적 형태를 가진 도 7a의 해상 풍력 터빈을 도시한다.
도 7c는 도 7a의 잠수가능한 부유식 플랫폼 상의 수평축 풍력 터빈을 도시한다.
도 7d는 도 7a의 잠수가능한 부유식 플랫폼 상의 순풍식 수평축 풍력 터빈을 도시한다.
도 8의 (a) 내지 도 8의 (c)는 도 7a의 개시된 해상 풍력 터빈을 조립하고 바다 속으로 배치시키는 단계를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 연장가능한 선단부(toe)를 구비한 해상 풍력 터빈의 제5 실시예의 측면도 및 평면도를 도시한다.
도 10은 기대김(reclining) 로터 및 블레이드를 구비한 해상 풍력 터빈의 제6 실시예의 측면도를 도시한다.
도 11은 개시된 해상 풍력 터빈과 함께 사용하기 위한 모듈형 부유식 플랫폼을 도시하는 평면도이다.
도 12는 도 11의 모듈형 부유식 플랫폼을 위한 부유 요소의 단면도를 도시한다.
도 13의 (a) 내지 도 13의 (c)는 이동식 앵커를 구비한 개시된 부유식 풍력 터빈을 조립하는 단계를 도시한다.
도 14a 내지 도 14d는 상이한 해수면에 대해 도 4a 및 도 4b의 앵커링 시스템을 도시한다.
도 15a 내지 도 15c는 개시된 해상 풍력 터빈을 위한 수동적으로 조정가능한 다양한 앵커링 시스템을 도시한다.
도 16a 및 도 16b는 개시된 해상 풍력 터빈을 위한 능동적으로 조정가능한 앵커링 시스템을 도시한다.
도 17a 및 도 17b는 해상 위치에서 함께 상호연결되고 육상 스테이션에 연결된 다수의 해상 풍력 터빈의 배치를 가지는 풍력 기지 매트릭스(wind farm matrix)를 도시한다.
도 18은 해상 위치에서 함께 상호연결되고 담수화 스테이션에 연결된 다수의 해상 풍력 터빈의 배치를 가지는 풍력 기지 매트릭스를 도시한다.

A. 심해에서의 평형추를 가진 부유식 풍력 터빈의 제1 실시예

도 3a 내지 도 3b에 도시된 해상 풍력 터빈(100)의 제1 실시예는 다리우스형의 수직축 풍력 터빈(VAWT)(50)을 구비하지만, 다른 형태도 사용될 수 있다. VAWT(50)는 수직 로터(52), 복수의 곡선형 블레이드(54), 기어박스(56), 전기 발전기(58) 및 내부 전기 구성요소(미도시)를 구비하며, 이들 각각은 종래 기술에서 공지된 육상 VAWT와 함께 사용되는 것과 기본적으로 동일할 수 있다.

해상 풍력 터빈(100)은 물에서 VAWT(50)를 지지하는 부유식 플랫폼(110)을 구비한다. 대체로, 부유식 플랫폼(110) 상에 장착된 VAWT(50)는 캔틸레버식 시스템일 수 있거나 가이 케이블을 구비하여 지지될 수 있다. 도시된 바와 같이, 부유식 플랫폼(110)은 수면 밑에서 잠수될 수 있으므로, 정상 작동 상태 하에서, 플랫폼(110)은 VAWT의 블레이드(52)가 바람을 받도록 수면 위에 유지시킬 수 있다.

평형추(114)를 구비한 중앙 지주(112)는 터빈(100)의 균형을 유지하고 로터(52)를 물 밖에서 비교적 수직으로 유지하기 위하여 플랫폼(110) 하부로 연장된다. 이러한 평형추(114)는 높이(H)를 가지는 풍력 터빈(100)에 대하여 풍력 터빈(100)을 경사지게 하려는 풍력(F)의 모멘트에 대항하여 균형을 이룬다. 풍력에 의한 경사를 최소화하기 위하여, 중량(W)을 가지고 플랫폼(110) 하부로 길이(L)가 연장되는 평형추(114)는 W × L이 적어도 F × H보다는 크게 되는 방식으로 설계되어야 한다.

플랫폼(110)은 중공형 또는 중실형 구조를 가질 수 있고, 다양한 재료를 사용하여 구성될 수 있다. 예를 들어 플랫폼(110)은 복합재, 섬유유리, 금속, 콘크리트 또는 기타 재료로 만들어진 쉘 일 수 있고, 공기 또는 벨러스트(ballast) 재료로 충전될 수 있다. 대체로, 부유 플랫폼(110)은 바지(barge)이거나 또는 반잠수체(semi-submersible)일 수 있고, 안정성을 증가시키기 위해 연장된 수평 길이를 가질 수 있다. 재료의 사용을 최소화하기 위해, 예를 들어, 플랫폼(110)은 장방형 또는 원통형 형상이 아닐 수 있고, 그 대신 안정성을 증가시키기 위해 연장된 수평 범위를 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 플랫폼(110)은 수중에서의 지지를 제공하기 위해 3개 이상의 아암(arm)을 가진 십자 또는 별 모양을 가질 수 있다.

다양한 수심에서 사용 가능하지만, 이러한 해상 풍력 터빈(100)은 예를 들어 30미터 이상의 깊이를 가진 깊은 수심의 바다에서 사용하기에 적합하다. 전개시에, 터빈의 플랫폼(110)은 공지된 임의의 수의 사용가능한 앵커 시스템을 사용하여 해저(40)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 앵커 시스템은 현수 앵커 시스템이거나 또는 해상 오일 및 가스 굴착 및 생산을 위한 부유 플랫폼을 위해 사용되는 인장-다리부 앵커 시스템일 수 있다. 도시된 바와 같이, 복수의 케이블(116) 및 체결구 또는 계류 앵커(117)가 팽팽한 다리부 계류 구성에 따라 직접 플랫폼(110)을 해저(40)에 고정하지만, 현수 또는 기타 계류 구성이 사용될 수 있다. 대체로, 케이블(116)은 체인, 강철 와이어 로프, 합성 섬유 로프 등일 수 있고, 체결구 또는 계류 앵커(117)는 드래그(drag) 매립식 앵커, 파일(pile), 흡입 앵커 또는 공지된 임의의 다른 유형의 계류 앵커일 수 있다. 부유 플랫폼(110)은 회전을 방지하기 위해 3개 이상의 지점에서 해저에 고정된다. 본 발명의 실시예들에 사용될 수 있는 여러 앵커 시스템의 상세는 이하에 개시된다.

해상 풍력 터빈(100)은 공지된 해상 HAWT와 관련된 몇몇 문제를 갖지 않는다. 상술한 바와 같이, 해상 HAWT는 풍향에 대해 배향되어야 하고, 로터, 블레이드 및 타워를 수면 위에 지지하도록 견고하게 구성되고 안정적이어야 한다. 대조적으로, VAWT(50)의 블레이드(54)는 풍향을 향해 배향될 필요가 없고, VAWT의 로터(52) 및 블레이드(54)는 복합재 또는 기타 경량 내부식성 재료로 주로 구성될 수 있다. 또한, 무거운 로터, 블레이드, 기어박스, 발전기 및 타워를 물 위로 높게 지지하여야 하는 해상 HAWT와 달리, 해상 풍력 터빈(100)이 낮은 무게중심을 가질 수 있도록, 로터(52) 및 블레이드(54)는 물 위로 낮은 프로파일을 갖도록 구축될 수 있다. 예를 들어 50미터의 높이에서, 바다 위의 바람은 육지 위에서의 바람보다 현저히 강할 수 있고, 따라서 해상 풍력 터빈(100) 상의 VAWT(50)은 육상의 등가물들보다 큰 에너지 출력을 가질 수 있다. 요컨대, 해상 풍력 터빈(100)의 낮은 무게중심, 최적의 방향지시 및 경량의 구성은 저비용의 부유 플랫폼으로 수중에서 안정화하고 지지하는 것을 더 용이하게 한다.

B. 3개 이상의 연장된 아암 및 운반 가능한 앵커를 가진 플랫폼을 구비한 부유식 풍력 터빈의 제2 실시예

해상 풍력 터빈(200)의 제2 실시예가 도 4a 내지 도 4b에 도시되어 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 이전의 실시예와 유사하게, 해상 풍력 터빈(200)은 로터(52), 곡선 또는 직선 리프팅 블레이드(54), 기어박스(도시되지 않음), 발전기(도시되지 않음) 또는 기어박스를 갖지 않는 직접 구동 발전기, 및 기타 통상의 구성요소를 가진 VAWT(50)를 구비한다. 그러나, 이 실시예에서, 로터(52) 및 블레이드(54)는 부유식 플랫폼 또는 바지(220)의 표면에 장착된 스탠드(210)로부터 연장된다. 이 플랫폼(220)은 물 위에서의 안정성을 향상시키기 위해 강화 콘크리트와 같은 무겁지만 저렴한 재료로 만들어질 수 있다. 또한, 플랫폼(220)은 안정성을 증가시킬 뿐만 아니라 가이-케이블(guy-cable)이 체결될 플랫폼의 역할을 하도록 3개 이상의 연장된 아암을 가진 연장된 수평 길이를 가질 수 있다. [스탠드(210)는 기어박스, 발전기 또는 기어박스를 갖지 않는 직접 구동 발전기 및 기타 통상적인 구성요소를 수납할 수 있다.] 가이 케이블(216)은 조립체를 안정시키기 위해 플랫폼(220)으로부터 로터(52)의 상부까지 연장된다. 이들 가이 케이블(216)을 사용함으로써, 로터(52) 및 블레이드(54)는 경량 재료로 만들어질 수 있고, 플랫폼(220)에 근접하여 장착될 수 있어서, 해상 풍력 터빈(200)에 낮은 프로파일 및 낮은 무게중심을 제공한다.

플랫폼(220)은 정상 작동시에 수면 상에 부유하도록 되어 있고, 해상 풍력 터빈(200)은 예를 들어 약 15 내지 200미터의 해상 영역에 전개될 수 있다. 대체로, 플랫폼(220)은 로터(52)를 중심으로 대칭으로 배치되는 복수의 아암(222)을 가지며, 이 실시예에서는 3개의 아암(222)을 갖지만, 임의의 수의 아암이 사용될 수 있다. 예를 들어, 플랫폼(220)이 정방형 또는 원형 풋프린트(footprint)를 갖는 경우에, 아암(222)은 플랫폼(220)에 비교적 큰 확장 면적을 제공하는 한편 플랫폼(220)을 구성하는데 필요한 재료의 양을 감소시킨다. 바람직하게는, 플랫폼(220)의 확장 면적은 VAWT(50)의 높이의 적어도 1.5배이다.

플랫폼(220)은 큰 확장 면적을 가질 뿐만 아니라, 플랫폼(220)은 또한 그것이 지지하는 VAWT(50)보다 큰 중량을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 플랫폼(220)과 VAWT(50) 사이의 중량비는 적어도 50 대 1일 수 있다. 일 실시예에서, 플랫폼(220)의 중량은 1000미터톤(metric ton)이고, VAWT(50)의 중량은 20미터톤일 수 있다. 바람직하게는, 부유 플랫폼(220)은 적층된 또는 강화된 콘크리트로 이루어질 수 있고, 해상 오일 및 가스 산업 등에서 부유 플랫폼을 만들기 위한 통상적인 기술을 사용하여 구성될 수 있다. 이러한 방식으로 구성됨으로써, 플랫폼(220)은 공기, 팽창된 폴리스티렌 또는 기타 발라스트 매체를 내부에 봉입한 콘크리트 쉘을 가질 수 있고, 이 쉘은 다수의 내부 챔버 또는 구획을 포함할 수 있다.

상술한 방식으로 구성됨으로써, 플랫폼(220)은 강화 콘크리트로 만들어지고 부유 탱크를 갖는 무거운 부유식 표면 바지일 수 있다. 부유식 표면 바지(220)가 높은 파도에서 안정적일 수 있도록, 부유식 표면 바지(220)는 바람직하게는 무게중심보다 거리 D만큼 높은 부력중심을 가질 수 있다. 최대 직경부에서 높이 H를 갖는 VAWT(50)가 풍력(F)에 의해 기울어지는 것을 최소화하기 위해, 바지(220)의 중량(W)은 W×D가 F×H보다 훨씬 더 크도록 충분히 무거운 것이 바람직하다. 또한, 부유 바지(220)는 안정성을 증가시킬 뿐만 아니라 도 4a에 도시된 바와 같이 VAWT(50)의 가이-케이블(216)을 체결하기 위한 베이스를 제공하기 위해 연장된 수평 길이를 가질 수 있다. 필요한 재료를 최소화하기 위해, 저비용의 바지(220)는 도 4a에 도시된 바와 같이 3개 이상의 아암을 가진 십자 또는 별 모양일 수 있다. 저비용의 무거운 부유 바지(220)는 또한 가이-케이블을 사용하여 또는 사용하지 않고 HADT 또는 HAWT(도시 생략)를 지지하는데 사용될 수 있다.

플랫폼의 아암(222)의 각각의 단부는 한 쌍의 풀리 시스템(250) 및 플랫폼의 아암(222)의 단부에 있는 개구(224)와 이들 풀리 시스템(250)을 통과하는 다수의 앵커 케이블(230)을 포함한다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 이들 앵커 케이블(230)의 제1 단부는 전개시에 플랫폼(220) 및 수면 아래에 지지되는 수중 중량부(240, underwater weight)에 연결된다. 이러한 중량부(240)는 강화 콘크리트로 이루어질 수 있고, 300 내지 500톤의 중량을 가질 수 있다. 앵커 케이블(230)의 양 단부는 전개시에 해저 상에 얹히는 운반 가능한 앵커(270)에 연결된다. 이들 풀리 시스템(250) 및 케이블(230)의 이중 구조는 여유분의 목적으로 각각의 플랫폼의 아암(222) 상에 사용되지만, 다른 실시예들은 각각의 아암(222) 상에 단일 풀리 시스템(250)을 사용할 수 있다.

도시된 바와 같이, 앵커(270)는 플랫폼(200)의 3개의 아암에 대해 거울상인 삼각 형상을 가질 수 있지만, 반드시 그럴 필요는 없다. 구체적으로, 앵커(270)는 크로스 빔(276)에 의해 상호 연결된 3개의 발부(272, foot)를 갖는다. 이 발부(272)는 앵커 케이블(230)에의 커플링을 위해 상부에 커넥터(273)를 가지며, 수중에 위치할 때 해저에 결합하기 위해 하부 표면에 클리트(cleat)(274)를 갖는다. 이들 발부(272)는 견인시에 앵커(270)가 부유하는 것을 허용하는 중공부(280)를 가질 수 있다. (이하에 상세히 설명되는 바와 같이) 플랫폼(220), 중량부(240) 및 앵커(270)를 해상에 전개하기 위해 몇 가지 기술이 사용될 수 있지만, 앵커(270) 및 중량부(240)의 작동은 일단 전개되면 이하에 상세히 설명되는 바와 같이 플랫폼(220)이 해저에 대해 상하로 이동하는 것을 허용한다. 이러한 능력은 플랫폼(220)이 조수 또는 풍랑으로 인한 해수면의 변화에 수동적으로 적응하는 것을 허용한다.

C. 플랫폼을 위한 풀리 시스템

도 5a 내지 도 5b는 부유 플랫폼의 아암(222)의 단부의 평면도, 저면도 및 단면도를 각각 도시하며, 풀리 시스템(250)의 상세를 보여준다. 이들 풀리 시스템(250)은 각각 케이블(230)의 개구(224)에 인접하여 플랫폼(220) 상에 장착되는 제1 풀리(252)를 갖는다. 잠수 중량부(240)(도 4b)로부터, 케이블(230)이 개구(224)를 통과하여 이 제1 풀리(252) 위에서 방향설정 깔대기(254)까지 진행한다. 깔대기(254)는 케이블(230)을 제2 풀리(258)를 향해 방향설정하고 케이블(230)은 이 제2 풀리(258) 위에서 아래의 해저 상의 잠수된 앵커(270; 도 4b)까지 진행한다. 이 제2 풀리(258)는 방향설정 깔대기(254)에 대해 피봇할 수 있도록 방향설정 깔대기(254)에 회전 가능하게 연결된 헤드(256) 상에 장착된다. 이러한 방식으로, 케이블(230)은 풀리(252/258) 상에 머무를 수 있는 한편, 제2 풀리(258)는 수중의 플랫폼(220)이 기울어 있는 동안 회전할 수 있다.

플랫폼(220)의 일부분의 구성도 또한 도 5b에 도시되어 있다. 특히, 도시된 바와 같은 플랫폼(220)은 적층식 콘크리트(laminated concrete) 또는 철근 콘크리트(reinforced concrete)로 구성된 외부 쉘(221)을 구비하며, 내부 챔버(223)를 구비한다. 풀리 시스템(250)은 이러한 외부 쉘(221)로부터 연장된 토우 상에 지지된다. 쉘의 내부 챔버(223)는 공기, 팽창된 폴리스티렌 또는 임의의 적절한 밸러스트 매체(ballast medium)로 채워질 수 있으며, 분할된 챔버 또는 기타 분할부를 내부에 구비할 수 있다.

D. 네 개의 아암, 웨이트 및 앵커를 구비하는 부유식 풍력 터빈의 제3 실시예

도 6a 및 도 6b에 도시된 해양 풍력 터빈(300)의 제3 실시예는 도 4a 및 도 4b에 도시된 해양 풍력 터빈(200)과 유사하므로, 유사한 구성요소에 대해 동일한 참조부호가 사용된다. 게다가, 이러한 해양 풍력 터빈(300)은 대략 10 m 내지 50 m 깊이를 갖는 물 속에 배치되기에 적합할 수 있고 도 4a 및 도 4b의 해양 풍력 터빈(200)과 유사한 방식으로 배치될 수 있다. 해양 풍력 터빈(300)의 이러한 실시예에서, 플랫폼(220)은 단지 세 개의 아암과 달리 네 개의 아암(222)을 구비한다. 각각 이중 가이 케이블을 구비하는 네 개의 아암(222)을 구비하면, 해양 풍력 터빈(300)은 허리케인 또는 태풍과 같은 험한 기후를 더 잘 견뎌낼 수 있다. 도 6B에 도시된 바와 같이, 이러한 해양 풍력 터빈(300)과 함께 사용된 이동 가능한 앵커(270)는 바람직하게는 플랫폼(220)의 형상을 반영하도록 다양한 크로스 비임(276)에 의해 상호연결된 정사각형 패턴인 네 개의 발부(foot: 272)를 구비한다. 이들 발부(272)는 견인될 때 이동 가능한 앵커(270)가 부유되게 하는 중공부(280)를 또한 구비할 수 있다.

E. 해안 근처의 얕은 물에 사용되는 부유식 풍력 터빈의 제4 실시예

도 7a에 도시된 해양 풍력 터빈(400)의 제4 실시예는 해안선 근처에 존재할 수 있는 최대 15 미터 깊이의 얕은 물 속에 배치되기에 적합할 수 있다. 게다가, 이러한 해양 풍력 터빈(400)은 로터(52), 곡선형 블레이드(54) 및 기타 통상적인 구성요소를 갖는 VAWT(50)를 갖는다. 로터(52)는 통상적인 구성요소 중 일부 구성요소를 수용할 수 있는 짧은 스탠드(410) 상에 장착되고, 가이 케이블(216)은 플랫폼에 로터(52)를 고정시킨다.

결과적으로, 짧은 스탠드(410)는 해안 근처의 보다 얕은 물 속의 해저 상에 위치하도록 의도된 잠수 가능한 부유식 플랫폼(420) 상에 위치한다. 이러한 플랫폼(420)은 스탠드(410) 및 VAWT(50)를 지지하는 중앙 부재(430)를 구비하고, 크로스 비임(cross beam)(422)에 의해 중앙 부재(430)에 상호연결된 복수의 토우(440)를 구비한다. 플랫폼(420)은 바람직하게는 철근 콘크리트로 구성되며, 상대적으로 경중량인 VAWT(50)보다 훨씬 큰 중량을 갖는다. 플랫폼의 토우(440)는 해저에 파묻히게 하기 위해 그 하부 상에 클리트(cleat)(442)를 구비하며, 가이 케이블(216)에 연결하기 위해 그 상부 상에 터릿(444)을 구비한다.

비록 도 7a에서는 플랫폼의 토우(440)로부터 연장된 가이 케이블(216)과 함께도시되어 있지만, VAWT의 로터(52)로부터 연장된 가이 케이블(216)은 도 7b에 도시된 바와 같이 파이프 앵커(460) 등을 사용하여 해저에 연결될 수 있다. 해양 풍력 터빈(400)이 배치될 때, 가이 케이블(216)이 아직 설치되지 않을 것이므로, 바람직하게는 로터(52)를 잠수 가능한 부유식 플랫폼(420)에 지지하기 위해, 임시 브라켓 및 지지 바가 사용된다. 일단 플랫폼이 해저로 잠수되면, 임시 브라켓 및 지지 바가 제거될 수 있으며, 로터(52)을 지지하기 위해 가이 케이블(216) 및 파이프 앵커(460)가 설치될 수 있다. 해저 상에 두 개의 해양 풍력 터빈(400)이 서로 인접하게 배치되면, 인접한 플랫폼(420) 상의 인접한 VAWT(50)는 이들 로터(52)를 지지하기 위해 하나 이상의 파이프 앵커(460)를 공유할 수 있다.

비록 VAWT(50)와 함께 도시되어 있지만, 해양 풍력 터빈(400)은 이와 달리 도 7c에 도시된 바와 같은 수평축 풍력 터빈(HAWT)(40) 또는 잠수 가능한 부유식 플랫폼(420) 상에 장착된 순풍 수평축 풍력 터빈(HADT)(45)을 구비할 수 있다. HAWT(40) 및 HADT(45)는 로터(42), 블레이드(44) 및 타워(46)를 구비할 수 있고, 가이 케이블(미도시)을 이용하여 또는 이용하지 않고 잠수 가능한 부유식 플랫폼(420) 상에 지지될 수 있다. 가이 케이블이 이용되면, 가이 케이블은 타워(46)를 잠수 가능한 부유식 플랫폼(420)에 또는 해저에 연결시킬 수 있다.

도 8의 (a) 및 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 해양 풍력 터빈(400)은 해안선(42) 근처의 해변 상의 스테이지에 구성될 수 있다. 예를 들어, 조립체가 레일 또는 롤러(46) 등을 따라 해안선(42)을 향하여 밀리는 동안, 스테이지 A, B 및 C에서, 조립공들은 잠수 가능한 부유식 플랫폼(420), 스탠드(410), 로터(52) 및 블레이드(54)를 구성한다. 스테이지 D에서, 해양 풍력 터빈(400)은 물 속으로 밀리고, 물의 얕은 위치로 부유된다. 마지막으로, 스테이지 E에서, 잠수 가능한 부유식 플랫폼(420)은 해저(40) 상에 위치되기 위해 물 속에 가라앉을 수 있어서, 로터(52) 및 곡선형 블레이드(54)는 바람을 포획하기 위해 물로부터 연장될 수 있다.

스테이지 D에서 물 위에 잠수 가능한 부유식 플랫폼(420)을 부유시키기 위해, 해안 근처의 원하는 위치에 잠수 가능한 부유식 플랫폼(420)을 부유시키기 위해 부표 및 케이블과 같은 임시 부유 장치(미도시)가 잠수 가능한 부유식 플랫폼(420)에 체결될 수 있으며, 그런 다음에 잠수 가능한 부유식 플랫폼(420)은 해저(40)로 떨어뜨려질 수 있다. 이와 달리, 잠수 가능한 부유식 플랫폼(420)은 잠수 가능한 부유식 플랫폼(420)이 부유되게 하기 위한 중공을 내부에 포함할 수 있다.

예를 들어, 도 7a에 도시된 바와 같이, 각각의 토우(440) 및 중앙 부재(430)가 중공(450)을 한정할 수 있다. 이들 중공(450)은 하나 이상의 밸브(452)를 갖는 선으로 그려진 탱크(lined tank)일 수 있다. 그럼에도 불구하고, 공기로 가득찬 이들 내부 중공(450)에 의해 해양 풍력 터빈(400)은 물 위에 부유하게 되며, 그에 따라 해양 풍력 터빈(400)은 해안 근처의 위치로 또는 해안 근처의 위치로부터 견인될 수 있다. 그러나, 중공(450)이 물로 채워질 때, 해양 풍력 터빈(400)은 얕은 물 속으로 가라앉으며, 도 8의 (a) 및 도 8의 (b)의 스테이지 E 내에 결과적으로 도시된 바와 같이, 로터(52) 및 곡선형 블레이드(54)가 물로부터 수직으로 연장되는 동안 토우(440) 상의 클리트(442)가 해저에 파묻힌다.

도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 풍력 터빈(400A)은 해저(40)의 비교적 편평한 영역 상에 배치될 수 있어서, 플랫폼(420A)이 수평 상태일 수 있고 로터(52)가 물로부터 수직으로 연장될 수 있다. 해저(40)가 원하는 위치에서 완전하게 편평하고 수평일 수는 없으므로, 해양 풍력 터빈은 사용되어야 하는 특정 위치에 대해 수정될 수 있으며, 그에 따라 로터(52)는 수면으로부터 수직으로 연장될 것이다. 풍력 터빈(400B)에 의해 도시된 바와 같이, 예를 들어 잠수 가능한 플랫폼(420B)은 하나 이상의 토우(440B)가 나머지 토우(440B)에 대해 수평이 아닌 상태로 기울어지게 구성될 수 있어서, 로터(52)가 수직으로 연장되도록 잠수 가능한 플랫폼(420B)이 수평이 아닌 해저(40) 상에서 미리 지정된 배향으로 장착될 수 있다.

도 8의 (c)에서 풍력 터빈(400C)에 의해 도시된 바와 같이, 오퍼레이터(operator)는 원하는 위치에서 해저(40)의 측량을 사용할 수 있으며 로터(52) 및/또는 짧은 스탠드(410)를 지정된 각도로 기울어지도록 구성할 수 있어서, 잠수 가능한 플랫폼(420B)이 수평이 아닌 해저(40) 상에 있을 때 로터(52)는 수면으로부터 수직으로 연장될 것이다. 이와 달리, 로터(52)와 스탠드(410) 사이의 연결 또는 스탠드(410)와 잠수 가능한 플랫폼(420C) 사이의 연결은 힌지 메카니즘 등(미도시)을 이용하여 조정 가능할 수 있으며, 그에 따라 해양 풍력 터빈(400)가 이상적으로 수평이고 편평하지 않은 비수평(unlevel) 해저 상에 배치되더라도, 로터(52)가 수직으로 연장되도록 수정될(기울어질) 수 있다.

비록 해양 풍력 터빈(400)이 VAWT(50)와 함께 도시되었지만, 보다 엄격한 구성과 비부유식 잠수 가능한 플랫폼(420)의 사용에 의해 그 설계가 수평축 풍력 터빈(예를 들어, HAWT)도 또한 포함하도록 수정되게 허용될 수 있다. 그러나, 도 7 및 도 8의 (a) 내지 도 8의 (c)의 해양 풍력 터빈(400)에서 HAWT의 사용은 간략함을 위해 도시되지 않는다.

F. 연장 가능한 토우 및 기타 특징을 구비하는 제5 실시예

해양 풍력 터빈(500)의 제5 실시예가 도 9a 및 도 9b에 도시되어 있다. 이전 실시예에서와 같이, 해양 풍력 터빈(500)은 로터(52), 곡선형 블레이드(54), 기어박스(미도시), 발전기(미도시) 및 기타 통상적인 구성요소를 갖는 VAWT(50)을 구비한다. 해양 풍력 터빈(500)은 또한 로터(52)를 물 위에 수직으로 지지하는 정상 작동 중에 표면 상으로 부유되도록 의도된 네 개의 아암(522)을 갖는 부유식 플랫폼(520)도 또한 구비한다. 도시된 바와 같이, 짧은 타워(510)는 부유식 플랫폼(520) 상에 로터(52)를 지지하며, 로터(52)의 추가적인 안정성을 제공하기 위해 복수의 가이 케이블(516)은 로터(52)의 말단부를 부유식 플랫폼(520)의 에지에 연결한다.

추가적인 안정성을 위해, 수면 상으로 플랫폼의 팽창을 추가로 증가시키고 플랫폼의 안정성 및 부력을 추가로 증가시키기 위해 아암(522)의 단부 상의 연장 가능한 토우(524)는 부유 요소(526)을 구비할 수 있다. 해양 풍력 터빈(500)이 원하는 해양 위치로 이동되어 작동 준비가 된 이후에, 이들 토우(524) 및 부유 요소(526)들이 모터를 사용하여 연장될 수 있다.

G. 기대김 가능한(reclinable) VAWT를 구비하는 부유식 풍력 터빈의 제6 실시예

본 실시예의 해양 풍력 터빈(예를 들어, 100, 200, 300, 400 및 500)은 그로부터 항상 수직으로 연장되도록 터빈 플랫폼상에 고정식으로 지지된 VAWT(50)을 구비할 수 있다. 이와 달리, VAWT(50)은 플랫폼상에서 기대어 지도록 설계될 수 있는 데, 이는 해양 풍력 터빈을 견인할 때 도움이 될 수 있으며, 세찬 바람 상태에서 VAWT(50)을 보호하도록 설계될 수 있다.

예를 들어, 도 10은 터빈의 플랫폼(620) 상에 기대어 지고 상승될 수 있는(raised) VAWT(50)를 갖는 해상 풍력 터빈(600)을 도시한다. 타워(tower) 또는 스탠드(stand)(610)의 일 에지의 힌지식 커플링(hinged coupling: 612) 및 대향하는 에지의 해제가능 커플링(releasable coupling: 614)은 VAWT(50)를 플랫폼(620)에 결합시킨다(couple). 해상 풍력 터빈(600)을 수송하거나 강한 바람이 발생할 시, 타워(610)는 커플링(614)에서 결합해제되고 힌지식 커플링(612)에 대해 피벗되어(경사져서), VAWT의 로터(52)와 블레이드(54)를 플랫폼(620) 상에 기대어 지게 한다. 유사하게, VAWT의 로터(52)와 블레이드(54)를 상승시키는 것은, 로터(52)를 힌지식 커플링(612)에 대해 피벗시키고(경사지게 하고) 커플링(614)에서 타워(610)를 재결합시켜 로터(52)를 플랫폼(620) 상의 수직 위치에 고정시키는 것을 수반한다.

플랫폼(620) 상에서 VAWT(50)를 기대어 지게 하고 상승시키는 것은 수작업으로 실행되거나 원격으로 자동으로 실행될 수 있다. 예를 들어, 플랫폼(620) 상의 임시의 또는 영구적인 윈치(628)는 접근하는 폭풍이 오기 전에 VAWT(50)를 기대어 지게 할 수 있다. 조작자는 이러한 임시의 윈치(628)를 플랫폼(620) 상에 VAWT(50) 하부에 장착시켜 임시의 윈치(628)를 다른 해상 풍력 터빈으로 이동시킬 수 있다. 다르게는, 해안 또는 가까운 선박(vessel)으로부터의 원격 전송으로 해제가능 커플링(614)을 작동시키고, 플랫폼(620) 상에[또는 연장가능 토우(toe) 상에] 영구적으로 장착된 윈치(628)를 작동시킬 수 있다.

양 경우에 있어서, 작동 시의 윈치(628)는 가이 케이블(guy cable: 616)을 사용하여 VAWT(50)를 상승시키거나 내리도록 힌지식 커플링(612) 상에 로터(52)를 피벗시킨다. 예를 들어, VAWT(50)는 원격으로 제어되는 윈치(628)로 이중 가이 케이블(616)의 2개의 대향하는 세트의 길이를 조정함으로써 부유형 플랫폼(620) 상에 편평하게 눕혀지도록 내려질 수 있으나, 이때 대향하는 이중 가이 케이블의 다른 2개의 세트(미도시)는 티칭된 상태로 유지된다(remain taught). 이러한 방식에서, 폭풍 바람이 해상 풍력 터빈(600) 영역에 발생하면, 조작자는 원격으로 VAWT(50)를 기대어 지게 하여 손상을 방지하고 강한 바람과 파도에 의한 VAWT(50) 상의 충격을 최소화할 수 있다. 강한 바람이 지나가고 나면, 조작자는 VAWT(50)를 상승시킬 수 있다. 사용된 윈치(628)는 플랫폼(620) 상에 직접 장착되거나 플랫폼(620)으로부터 연장되는 연장부(624) 상에 장착될 수 있다.

H. 모듈형 플랫폼 구조(Modular Platform Construction)

전술한 바와 같이, 본 명세서에 기재된 해상 풍력 터빈(예를 들어, 100, 200, 300, 400, 및 500)의 다양한 실시예에서 사용된 플랫폼은 적층화된(laminated) 또는 강화된 콘크리트와 같은 모든 적절한 재료로 구성될 수 있으며, 공기 또는 밸러스트 재료로 채워진 쉘(shell)로서 구성될 수 있다. 또한, 도 4a 및 도 6a의 플랫폼(220)과 같은 기재된 플랫폼은 하나의 유닛 또는 하나의 조각으로서 구성될 수 있다. 다르게는, 기재된 플랫폼은 모듈형 구조를 가질 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 모듈형 구조의 플랫폼(720)은 바람직한 배열에서 서로 부착된 복수의 상호연결된 부유 요소(730)를 가지며, 본 예시에서는 3 아암(three-arm) 형상이다. 중심 부유 요소(740)는 VAWT(미도시)를 지지하기 위해 3개의 아암의 중심에 나타난다. 부유 요소(730)를 사용하는 플랫폼(720)의 모듈형 구조는 플랫폼(720)의 제조와 조립이 비싸지 않고 비교적 쉽게 만든다. 이러한 부유 요소(730)는 무든 적절한 재료로 구성될 수 있으며, 본 명세서에 기재된 바와 같이 중공 또는 중실 구조를 가질 수 있다. 도 12에서, 예를 들어, 부유 요소(730)는 팽창된 폴리스티렌 또는 다른 밸러스트 재료로 구성된 코어(core: 734)로 채워진 콘크리트 쉘(732)을 갖는다. 이러한 채워진 쉘(732)은, 도시된 바와 같이 내부적으로 설치되거나 그들의 표면상에 적용된 볼트, 케이블, 로드 등과 같은 커넥터(736)를 사용하여 단부에서 단부로 그리고 측부에서 측부로 함께 볼트되고, 묶여지고(tie), 아니면 체결될 수 있다.

I. 부유형 풍력 터빈의 배치 및 조립

도 7a의 얕은 물 해상 풍력 터빈(shallow water offshore wind turbine: 400)을 조립하고 배치하는 것에 대한 상세 설명이 도 8의 (a) 내지 도 8의 (c)를 참조하여 전술되었다. 플랫폼(220)과 앵커(anchor: 270)를 갖는 도 4a 및 도 4b와 도 6a 및 도 6b의 VAWT(200 및 300)는 상이한 조립 및 배치 단계를 요구하며, 이 중 일부는 도 13의 (a) 내지 도 13의 (c)에 도시된다. 이러한 예시적인 단계에서, 조립되는 해상 풍력 터빈은 도 4a 및 도 4b의 3 아암 해상 풍력 터빈(200)이지만, 동일한 단계가 도 6a 및 도 6b의 4 아암 해상 풍력 터빈(400)에 적용될 수 있다. 터빈(200)의 조립은 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이 바로 해변(42) 상에서 실행될 수 있고, 또는 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이 물로 연장하는 램프(ramp)로 독(dock)(44) 상에서 실행될 수 있다.

제1 조립 스테이지(A)에서, 조립자는 플랫폼(220)과 앵커(270)를 서로 인접하게 축조한다. 그리고 나서, 조립체를 예컨대, 레일(rail), 롤러(roller)(46) 등을 따라 해안선(42)을 향해 이동시키면서, 조립체가 스테이지들(B, C, 및 D)의 해안선에 근접하게 이동될 시 조립자는 스탠드(210)를 플랫폼(220)에 부가하고 로터(52), 블레이드(54), 및 VAWT(50)의 다른 구성요소를 설치한다.

스테이지(E)에서, 조립자는 앵커(270)와 플랫폼(220)을 물에 부유시킨다. 전술한 바와 같이, 플랫폼(220)은 물에 부유하도록 의도되지만, 앵커(270)는 배치될 시 해저(40) 상에 얹혀지도록 의도된다. 앵커(270)를 부유시키기 위해 부표(buoy)와 같은 임시의 부유 장치(미도시)가 앵커(270)에 결합되어 사용될 수 있다. 다르게는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 앵커(270)는 발부(272)에 중공(280)을 포함하여 앵커(270)가 부유되게 할 수 있다. 이러한 중공(280)은 앵커가 침강되거나 부유하게 되도록 침수되거나(flooded) 배수될(evacuated) 수 있는 하나 이상의 밸브(미도시)를 갖는 선으로 그려진 탱크(lined tank)일 수 있다. 다르게는, 이러한 중공(280)은 단순히 발부(272) 내의 개방된 바닥부일 수 있으며, 이는 공기를 포획하여 앵커(270)를 부유하게 하고 물로 침수되어 앵커(270)를 침강시킬 수 있다. 양 경우에 앵커(270)는 물 상에 부유되고 목표하는 해저(40)로 강하될 수 있다. 이러한 가능성과 다른 가능성이 사용될 수 있다. 그리고 나서, 스테이지(F)에서 조립자는 앵커(270)를 배치 위치의 해저(40)로 배치시킨다.

플랫폼(220)과 앵커(270)를 앵커(270)가 해저(40)로 내려갈 수 있는 배치 위치로 견인(tow)하는 데 몇몇 기술이 사용될 수 있다. 제1 기술로서, 플랫폼(220)과 앵커(270)는 물의 표면 상에 서로 나란히 부유되고 함께 배치 위치로 견인된다. 그리고 나서, 조립자는 발부의 중공(280)을 채움으로써 앵커(270)를 해저(40)로 강하시킨다. 구체적으로, 조립자는 앵커(270)의 일 발부(272)를 침강시켜 그것이 해저(40)에 닿게 한 후, 다른 발부(272)의 침수를 완료시켜 앵커(270)가 해저(40) 상에 놓이게 한다. 앵커(270)를 침강시키는 데 있어서, 조립자는 플로트(float)를 앵커(270)에 연결된 케이블(230)에 부착시켜 케이블(230)이 수면에서 회수될(retrieve) 수 있게 된다. 앵커(270)가 해저(40) 상에 놓여진 상태에서, 조립자는 플랫폼(220)을 잠수된 앵커(270) 위로 부유시키고, 부유된 케이블(230)을 회수하고, 풀리 시스템(250)을 통해 앵커(270)로부터 케이블(230)을 통과시키고, 케이블(230)을 중량부(240)에 연결한다. 최종적으로 조립자는 중량부(240)를 플랫폼(220) 아래로 잠수시켜 케이블(230)을 조이고 설치를 완료한다.

제2 기술에 있어서, 앵커(270)는 먼저 육지 상에서 또는 얕은 물에서 플랫폼(220) 아래에 적층될 수 있으며, 그리고 나서 적층된 앵커(270)/플랫폼(220)이 함께 물의 표면 상의 배치 위치로 견인될 수 있다. 배치 위치에서, 조립자는 케이블(230)을 플랫폼(220)으로부터 앵커(270)로 꿸 수 있고(reeve), 이때 윈치(미도시)로 앵커(270)를 해저(40)로 내린다. 이러한 과정은 플랫폼(220) 주변의 스테이지에서 많은 단계의 케이블(230)의 쉬빙(sheaving), 풀기(slacking), 매기(tying off)을 요구할 수 있다. 케이블(230) 상에 멈춤부를 위치시킨 후, 조립자는 윈치 상의 케이블(230)을 중량부(240)에 연결하고 중량부(240)를 플랫폼(270) 아래로 내려 케이블(230)의 느슨함을 죌 수 있다. 조립자는 최종적으로 멈춤부를 해제하고 중량부(240)를 플랫폼(220) 아래로 내리는 것을 완료하여 설치를 완료할 수 있다. 그리고 나서, 배치된 해상 풍력 터빈(200)으로 조립자는 윈치를 다른 플랫폼으로 가져가서 다른 조립체 상에서 배치 단계를 반복할 수 있다.

풍력 터빈(200)에 수리가 필요하면, 조작자는 윈치를 사용하여 중량부(240)를 플랫폼(220) 아래로부터 위로 가져오고, 케이블(230)을 중량부(240)와 풀리 시스템(250)으로부터 분리시키고, 부표를 케이블(230)에 부착시켜 앵커(270)가 나중에 재배치될 수 있게 한다. 그리고 나서, 분리된 플랫폼(220)은 수리를 위해 해안으로 견인될 수 있다. 앵커(270)도 회수될 필요가 있다면, 조작자는 윈치로 앵커(270)를 해저(40)로부터 들어올리고 나서, 결합된 플랫폼(220)과 앵커(270)를 해안으로 견인할 수 있다. 또한, 앵커(270) 내의 중공(280)이 공기로 채워져 앵커도 부유하게 될 수 있다.

J. 수동 조정식 고정 시스템

도 4a 및 도 4b와 도 6a 및 6b의 해상 풍력 터빈(200 및 300)은 조수의 변화 또는 풍랑으로 인하여 해수면의 변화에 대하여 수동적으로 조정할 수 있는 고정 시스템[즉, 케이블(230), 중량부(240), 풀리 시스템(250) 및 앵커(270)]을 갖는다. 수동 조정의 상세함은 도 14a 내지 도 14d에서 도시되고, 도 6a 및 도 6b의 해상 풍력 터빈(300)은 해수면에서의 변화에 대한 조정을 보여준다. 해수면이 상승하거나(도 14a에서 도 14c) 낮아지는(도 14c에서 도 14a) 경우에, 플랫폼(220)은 케이블(230), 중량부(240), 풀리 시스템(250) 및 앵커(270)에 의해 고정되어 유지되면서 수면에 따라 상승하고 하강한다. 폭풍 동안 상당한 크기의 풍랑이 전개되면, 플랫폼(220)은 도 14c에서 도시된 바와 같이 고정 케이블(230)의 전체 범위로 상승한다. 만약 해수면이 도 14d에서 도시된 바와 같이 또한 균일하게 증가한다면, 해수면은 플랫폼(220) 및 VAWT의 로터(52) 및 블레이드(54)를 넘을 수도 있고, 그 후에 폭풍 또는 조수의 파도 동안 보호를 위하여 물 레벨 이하로 적어도 부분적으로 잠겨지게 유지될 것이다.

위의 고정 시스템에 부가하여, 본 명세서에 개시된 해상 풍력 터빈의 다양한 실시예들이 도 15a 내지 도 15c에서 도시된 바와 같이 다른 수동 조정식 고정 시스템을 사용할 수 있다. 도 15a의 조정가능한 고정 시스템(840A)은 플랫폼(820) 상의 복수의 풀리(846)를 사용한다. 다수의 고정 케이블(844)은 이들 풀리(846)를 관통하고 해저 내의 앵커(848)를 분리하도록 개별 중량부(842)를 상호 연결한다. 플랫폼(820)은 해저(40)에 플랫폼을 고정시키도록 플랫폼(820) 둘레에 동심으로 연결된 이러한 여러 개의 고정 시스템(840A)들을 가질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

도 15b에서의 다른 수동 조정식 고정 시스템(840B)은 다수의 고정 케이블(844), 풀리(846) 및 앵커(848)와 함께 공통의 중량부(843)를 사용한다. 도 15c에서의 수동 조정식 고정 시스템(840C)은 유사하게 공통의 무게추(843)를 사용하지만, 플랫폼(820) 상의 풀리(846) 뿐만 아니라 중량부(843) 상의 풀리(847)를 관통하는 단일 고정 케이블(845)을 사용한다. 본 개시내용의 이점에 따라, 중량부, 케이블 풀리 및 앵커의 다른 배치가 플랫폼(820)을 고정하도록 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

K. 능동 조정식 고정 시스템

이전에 개시된 다양한 고정 시스템은 해수면에서의 변화에 따라 플랫폼을 상승하거나 하강시키도록 수동적으로 작동한다. 부가적인 실시예에서, 본 개시내용의 부유 풍력 터빈은 혹독한 날씨 상태 동안 보호를 위하여 수면 아래에서 해상 풍력 터빈을 임시로 견인할 수 있는 능동 조정식 고정 시스템을 사용한다.

도 16a 및 도 16b에서, 예를 들어, 능동 조정식 고정 시스템(840D)은 앵커(848)에 의해 해저(40)에 고정된 고정 케이블(846)에 결합되는 플랫폼(820) 상의 하나 이상의 기계식 윈치(841)를 갖는다. 이들 윈치(841)는 앵커 케이블(846)을 이용하여 해수면에 대해 해상 풍력 터빈(800)을 상승시키거나 하강시키도록 작동될 수 있다. 이러한 방식으로, 작동된 윈치(841)는 강한 바람 또는 높은 파도가 일어날 때 수면 아래로 해상 풍력 터빈(800)을 견인하도록 케이블(846)의 길이를 짧게 할 수 있고(도 16b), 이어서 바람 또는 파도가 지나간 후에 표면에서 또는 부근에 해상 풍력 터빈(800)을 부유하도록 케이블을 풀 수 있다(도 16a). 이 윈칭 시스템이 수면상에 부유하도록 의도된 플랫폼(820)과 함께 사용되고 고정된 앵커(848)와 사용되는 것이 도시됨에도 불구하고, 이러한 대안들이 예시되지 않았지만, 윈칭 시스템은 본 명세서에 개시된 다양한 플랫폼과 앵커들과 함께 또한 사용될 수 있다.

VAWT(50)는 수면 아래로 견인하는 동안 플랫폼(820) 상의 수직 위치에서 고정되어 유지될 수 있다. 대안적으로, 도 16b에서 도시된 바와 같이, VAWT(50)는 도 10에 예시된 바와 같이 플랫폼(820) 상에서 경사질 수 있다. 이 구성에서, VAWT(50)는 강한 바람이 전개될 때 플랫폼(820) 상에서 경사질 수 있고, 전체 해상 풍력 터빈(800) 및 플랫폼(820)은 보호를 위해 도 16b에서 도시된 바와 같이 표면 아래에 윈치될 수 있다. VAWT(50)를 경사지게 함으로써, 수면 아래로 해상 풍력 터빈(800)을 견인하도록 필요한 윈칭의 양이 감소될 수 있다.

L. VAWT의 매트릭스

전형적인 실행에서, 많은 수의 개시된 풍력 터빈들이 해상 위치에서 풍력 팜 매트릭스에서 사용될 수 있다. 풍력 터빈들은 서로 부근에 고정될 수 있고 공통의 전기 케이블에 의해 함께 상호 연결될 수 있다. 제1 예에서, 도 17a 및 도 17b는 다수의 풍력 터빈들을 상호 연결시키기 위하여 하나의 배치를 갖는 풍력 팜 매트릭스(900)의 단지 일부분을 도시한다. 이러한 예에서, 매트릭스(900)는 도 4a 및 도 4b의 부유 풍력 터빈(200)을 사용하지만, 도 7a 내지 도 7d의 비-부유 풍력 터빈들과 같이, 본 명세서에 개시된 임의의 다른 풍력 터빈들이 유사하게 사용될 수 있다. 매트릭스(900)의 하나의 실행에서, 예를 들어, 각각의 해상 풍력 터빈(200)은 낮은 비용으로 바다의 풍력을 전기로 변환하는 300kW 용량을 갖는 VAWT(50)를 가질 수 있다. 연평균 풍속이 초당 9미터인 강한 풍력 영역 해상에서, 각각의 해상 풍력 터빈(200)은 매년 백만 kWh의 전기를 발생시킬 수 있다.

매트릭스(900)에서, 전력 라인(952)은 전력 바지(950)에 풍력 터빈(200)을 연결시킨다. 따라서, 이들 전력 바지(950)들은 도 17b에서 잘 도시된 바와 같이 전력 케이블(954)에 의해 서로 연결될 수 있다. 전력 바지(950)들은 연결되는 부유 풍력 터빈(200)의 적어도 일부로부터 전력(즉, 전류)을 수용하고, 하나 이상의 공통 공유 케이블(954)에 의해 지상 스테이션(956) 또는 다른 전력 싱크에 이러한 전력을 송전한다.

매트릭스(900)를 해상에 설치하기 위해서, 각각의 해상 풍력 터빈(200)이 이미 개시된 방법을 이용하여 조립될 수 있고, 견인될 수 있고, 적소에 고정될 수 있으며, 전기를 발생시키도록 전력 그리드[예를 들어, 전력 바지(950)]에 연결될 수 있다. 유사하게, 각각의 해상 풍력 터빈(200)은 매트릭스(900)로부터 쉽게 분리될 수 있고 전체 매트릭스(900)에 영향을 미치지 않으면서 수리 및 유지관리를 위해 근해로 견인될 수 있다. 이와 관련하여, 해상 풍력 터빈(200)을 해저에 단단히 고정시키지 않는 고정 시스템 및 방법을 사용하는 것이 실질적인 이점이 될 수 있다. 예를 들어, 도 4, 도 6 및 도 7의 각각의 실시예에서, 고정 시스템은 해저(40) 상에 단지 놓이도록 사용될 수 있고, 이것은 매트릭스(900)로부터 특정한 해상 풍력 터빈의 용이한 설치 또는 제거를 허용하도록 이들 고정 시스템이 부유하게 한다.

부유 풍력 터빈의 플랫폼과 같은 전력 바지(950)는 수면에서 또는 부근에서 부유할 수 있고, 부유 풍력 터빈(200)의 플랫폼에 유사하게 구성될 수 있다. 부유 풍력 터빈(200)이 연결될 수 있고 [터빈(200)과 같지 않은] 종래의 커넥터 및 케이블링을 넘어서 상당한 하드웨어를 운반할 필요가 없는 전기 허브로서만 전력 바지(950)가 작동하기 때문에, 바지(950)는 터빈(200)이 작동할 때 동일한 정도의 딜리전스(diligence)로 해저(40)에 고정될 필요가 없다. 예를 들어, 도 17a에서 도시된 바와 같이, 바지(950)는 전력 바지(950)의 상대적 깊이를 수동적으로 또는 능동적으로 조정할 수 없는 앵커(948)와 단일 케이블(951)만을 사용할 수 있다. 다른 실행에서, 바지(950)는 전혀 고정될 수 없고, 대신에 적절하게 강건한 커넥터(도시 생략)들이 전력 케이블(952)을 전력 바지(950)에 결합시킨다면, 고정된 부유 풍력 터빈(200)에 대해 적절한 위치로 바지(950)를 유지하도록 전력 케이블(952) 상에만 의지할 수 있다. 임의의 경우에, 바지(950)는 앵커를 구비하지 않거나 그들의 자체의 앵커들을 구비하거나, 해상 풍력 터빈(200)의 앵커에 케이블을 연결하거나 또는 본 명세서에 개시된 임의의 다양한 고정 시스템을 사용할 수 있다.

도 18에서 도시된 다른 배치에서, 매트릭스(900)는 플랫폼(970) 또는 몇몇 다른 전력 싱크에 전력을 연통시키도록 부근 해상 플랫폼(970)에 연결할 수 있다. 예를 들어, 석유 탐사에서 포함된다면, 해상 플랫폼(970)은 생수를 해상 플랫폼(도시 생략)의 시추공 아래로 사출시키기 위해 사용된 담수화 시스템(960)을 포함할 수 있다. 플랫폼(970) 상에서, 담수화 시스템(960)은 생수가 충전 작동, 프라싱(fracing) 또는 다른 플랫폼 작동을 위해 사용될 수 있도록 바닷물로부터 생수를 생성하도록 역삼투의 공정을 사용할 수 있다. 담수화 시스템(960)이 작동하는데 상당한 에너지를 필요로 할 수 있기 때문에, 전력을 제공하도록 담수화 시스템(960) 부근에 풍력 팜 매트릭스(900)를 사용하는 것은 해상 드릴링 작동을 크게 촉진할 수 있다.

전술한 기술 및 다른 실시예들은 출원인에 의해 고려된 발명의 개념들의 적용성 또는 범위를 한정하거나 제한하도록 의도되지 않는다. 본 개시내용의 이점에 있어서, 본 명세서에 개시된 일 실시예들에 대해 상세한 기술은, 나머지 실시예들과의 조합 또는 나머지 실시예들에 대한 사용이 본 명세서에서 명시적으로 도시되고 언급되지 않을지라도, 본 명세서에서 개시된 나머지 실시예들과 결합할 수 있거나 나머지 실시예들에 사용될 수 있다. 본 명세서에 포함된 발명 개념들을 개시하기 위한 교환에서, 출원인은 첨부된 청구범위에 의해 제공된 모든 특허 권리들을 바란다. 그러므로, 첨부된 청구범위는, 모든 수정 및 변형들이 이하의 청구범위 또는 그 등가물의 범위 내에서 이루어지는 충분한 범위로, 모든 수정 및 변형들을 포함한다는 것이 의도된다.

Claims

해상 풍력 터빈이며,
수직으로 연장하는 로터와, 로터에 연결된 복수의 블레이드와, 로터의 회전으로부터 전력을 생성하기 위한 발전기를 포함하는 수직 축 풍력 터빈과,
수직 축 풍력 터빈이 장착되는 부유형 플랫폼으로서, 수면 위에 수직 축 풍력 터빈을 지지하도록 수중에 부유하는 부유형 플랫폼과,
해상에 배치되었을 때 해상 풍력 터빈을 해저에 고정하기 위해 부유형 플랫폼에 결합된 고정 시스템을 포함하는
해상 풍력 터빈.
제1항에 있어서, 수직 축 풍력 터빈이 장착되는 측면 반대쪽의 부유형 플랫폼의 측면에 결합된 평형추를 더 포함하고, 평형추는 풍력에 대항하여 부유형 플랫폼을 안정화하는
해상 풍력 터빈.
제1항에 있어서, 고정 시스템은 해상에 배치되었을 때 체결구를 사용하여 해저에 부유형 플랫폼을 직접적으로 고정하도록 구성되는
해상 풍력 터빈.
제1항에 있어서, 고정 시스템은 해상에 배치되었을 때 해저에 직접적으로 고정되지 않고 해저 상에 얹혀지도록 구성된 앵커를 포함하는
해상 풍력 터빈.
제4항에 있어서, 고정 시스템은 해상에 배치되었을 때 앵커와 부유형 플랫폼 사이에 배치되도록 구성된 적어도 하나의 중량부를 더 포함하고, 중량부는 적어도 하나의 케이블을 통해 앵커 및 부유형 플랫폼에 결합되도록 구성되는
해상 풍력 터빈.
제5항에 있어서, 고정 시스템은 수면 레벨의 변화에 대해 부유형 플랫폼의 위치가 조절될 수 있게 하는
해상 풍력 터빈.
제1항에 있어서, 고정 시스템은 부유 가능하고 침강 가능한
해상 풍력 터빈.
제1항에 있어서, 플랫폼은 수직 축 풍력 터빈으로부터 수평으로 펼쳐지는 복수의 다리부를 포함하는
해상 풍력 터빈.
제1항에 있어서, 수직 축 풍력 터빈은 부유형 플랫폼에 관하여 경사질 수 있는
해상 풍력 터빈.
제1항에 있어서, 부유형 플랫폼은 수위에 관하여 적절한 위치를 유지하도록 수동 또는 능동적으로 조절될 수 있는
해상 풍력 터빈.
해상 풍력 터빈이며,
로터와, 로터에 결합된 복수의 블레이드와, 로터의 회전으로부터 전력을 생성하기 위한 발전기를 포함하는 풍력 터빈과,
풍력 터빈이 장착되는 잠수 가능한 플랫폼을 포함하고,
잠수 가능한 플랫폼은 풍력 터빈이 수면 위에 있도록 해상에 배치되었을 때 해저에 직접적으로 고정되지 않고 해저 상에 얹혀지도록 구성되는
해상 풍력 터빈.
제11항에 있어서, 풍력 터빈은 수직방향 연장 로터를 구비한 수직 축 풍력 터빈인
해상 풍력 터빈.
제11항에 있어서, 잠수 가능한 플랫폼은 부유 가능하고 침강 가능한
해상 풍력 터빈.
제11항에 있어서, 잠수 가능한 플랫폼은 풍력 터빈으로부터 수평으로 펼쳐지는 복수의 다리부를 포함하는
해상 풍력 터빈.
제11항에 있어서, 잠수 가능한 플랫폼은 잠수 가능한 플랫폼을 부유시키거나 침강시키도록 제어가능하게 물로 채워지거나 비워지도록 구성된 중공부를 포함하는
해상 풍력 터빈.
제11항에 있어서, 로터의 축은 잠수 가능한 플랫폼에 관하여 조절가능한
해상 풍력 터빈.
제11항에 있어서, 잠수 가능한 플랫폼은 잠수 가능한 플랫폼이 해저 상에 얹혀있을 때 풍력 터빈이 수직으로 유지될 수 있게 하도록 조절될 수 있는
해상 풍력 터빈.
풍력 터빈을 배치하는 방법이며,
수직 축 풍력 터빈과, 수직 축 풍력 터빈이 장착되는 부유형 플랫폼과, 부유형 플랫폼에 결합될 수 있는 고정 시스템을 포함하는 해상 풍력 터빈을 원하는 해상 위치에 부유시키는 단계와,
고정 시스템으로 부유형 플랫폼을 해저에 고정시키는 단계를 포함하고,
수직 축 풍력 터빈은 수직 연장 로터와, 로터에 결합된 복수의 블레이드와, 로터의 회전으로부터 전력을 생성하기 위한 발전기를 포함하고,
부유형 플랫폼은 수직 축 풍력 터빈을 수면 위에 지지하도록 수중에 부유하는
풍력 터빈 배치 방법.
제18항에 있어서, 해상 풍력 터빈은 수직 축 풍력 터빈이 장착되는 부유형 플랫폼의 반대 측면에 결합된 평형추를 더 포함하는
풍력 터빈 배치 방법.
제18항에 있어서, 해저에 부유형 플랫폼을 고정시키는 단계는 고정구를 사용하여 해저에 부유형 플랫폼을 직접적으로 고정하는 단계를 포함하는
풍력 터빈 배치 방법.
제18항에 있어서, 고정 시스템은 앵커를 포함하고, 해저에 부유형 플랫폼을 고정시키는 단계는 앵커를 해저에 직접적으로 고정하지 않고 해저 상에 앵커를 얹어놓는 단계를 포함하는
풍력 터빈 배치 방법.
제21항에 있어서, 풀리를 통해 부유형 플랫폼에 결합된 중량부를 앵커에 부착하는 단계를 더 포함하는
풍력 터빈 배치 방법.
제18항에 있어서, 해저에 부유형 플랫폼을 고정시키는 단계는 앵커에 물을 채우는 단계를 포함하는
풍력 터빈 배치 방법.
제18항에 있어서, 앵커 시스템은 부유형 플랫폼이 수면에 대해 적절한 위치를 유지하도록 수동적으로 또는 능동적으로 조절될 수 있게 하는
풍력 터빈 배치 방법.
제18항에 있어서, 원하는 해상 위치에 해상 풍력 터빈을 부유시키는 단계는 부유형 플랫폼 및 고정 시스템 양자 모두를 분리된 단편들로서 또는 적층체로서 부유시키는 단계를 포함하는
풍력 터빈 배치 방법.
제18항에 있어서, 원하는 해상 위치로부터 해안 위치로 해상 풍력 터빈을 부유시키는 단계를 더 포함하는
풍력 터빈 배치 방법.
제26항에 있어서, 원하는 해상 위치로부터 해안 위치로 해상 풍력 터빈을 부유시키는 단계는 고정 시스템을 부유시키는 단계를 포함하는
풍력 터빈 배치 방법.
풍력 터빈을 배치하는 방법이며,
풍력 터빈과, 풍력 터빈이 장착되는 잠수 가능한 플랫을 포함하는 해상 풍력 터빈을 원하는 해상 위치에 부유시키는 단계와,
잠수 가능한 플랫폼을 해저에 얹혀지도록 침강시키는 단계를 포함하고,
풍력 터빈은 로터와, 로터에 결합된 복수의 블레이드와, 로터의 회전으로부터 전력을 생성하기 위한 발전기를 포함하고,
잠수 가능한 플랫폼은 해저에 직접적으로 고정되지 않고,
풍력 터빈은 수면 위에 남아있는
풍력 터빈 배치 방법.
제28항에 있어서, 풍력 터빈은 수직 연장 로터를 구비하는 수직 축 풍력 터빈인
풍력 터빈 배치 방법.
제28항에 있어서, 잠수 가능한 플랫폼은 풍력 터빈으로부터 수평으로 펼쳐지는 복수의 다리부를 포함하는
풍력 터빈 배치 방법.
제28항에 있어서, 잠수 가능한 플랫폼은 중공부를 포함하고, 잠수 가능한 플랫폼을 침강시키는 단계는 중공부를 물로 채우는 단계를 포함하는
풍력 터빈 배치 방법.
제28항에 있어서, 침강된 잠수 가능한 플랫폼에 대하여 로터의 축을 조절하는 단계를 더 포함하고, 조절된 축은 대체로 수직인
풍력 터빈 배치 방법.
제28항에 있어서, 잠수 가능한 플랫폼이 대체로 수평이되도록 해저에 대한 잠수 가능한 플랫폼의 각도를 조절하는 단계를 더 포함하는
풍력 터빈 배치 방법.
제28항에 있어서, 원하는 해상 위치로부터 해안 위치로 해상 풍력 터빈을 이동시키기 위해 잠수 가능한 플랫폼을 부유시키는 단계를 더 포함하는
풍력 터빈 배치 방법.
이동가능한 풍력 터빈을 회수하는 방법이며,
수중에 부유하도록 해저로부터 해상 풍력 터빈을 부양시키는 단계와,
부유하는 해상 풍력 터빈을 해안으로 견인하는 단계를 포함하고,
해상 풍력 터빈은
로터와, 로터에 결합된 복수의 블레이드와, 로터의 회전으로부터 전력을 생성하기 위한 발전기를 포함하는 풍력 터빈과,
풍력 터빈이 장착되는 잠수 가능한 플랫폼을 포함하는
풍력 터빈 회수 방법.
풍력 터빈을 배치시키는 방법이며,
잠수 가능한 플랫폼 상에 장착된 풍력 터빈을 구비하는 해상 풍력 터빈을 해안에서 조립하는 단계와,
조립된 해상 풍력 터빈을 원하는 해상 위치에 부유시키는 단계와,
풍력 터빈이 수면 위로 연장하는 상태로 잠수 가능한 플랫폼을 해저로 잠수시키는 단계와,
전력 케이블에 풍력 터빈을 연결시키는 단계를 포함하는
풍력 터빈 배치 방법.
이동가능한 풍력 터빈을 회수하는 방법이며,
수면 위로 연장하는 풍력 터빈과 해저에 잠수된 잠수 가능한 플랫폼을 구비하는 해상 풍력 터빈을 파워 싱크로부터 분리시키는 단계와,
잠수 가능한 플랫폼을 해저로부터 수중에 부유하도록 부양시키는 단계와,
부유하는 해상 풍력 터빈을 육상으로 견인하는 단계를 포함하는
풍력 터빈 회수 방법.