KR20140092330A - 해상 타워 설치 방법 - Google Patents
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Abstract
해상 타워를 설치하는 방법은: a) 블럭을 포함한 기초부를 제조하는 단계와, 샤프트의 적어도 하나의 중첩 섹션을 제조하는 단계와, 그리고 샤프트의 베이스 섹션을 제조하는 단계; b) 상기 베이스 섹션과 기초부 블럭(개시 유닛)의 설치 조건에 대한 상대적인 위치를 고려하여, 상기 베이스 섹션을 상기 기초부 블럭에 적용하는 단계와, 상기 중첩 섹션들을 상기 개시 유닛에 적용하되, 다층 구성이 되도록 적용하는 단계와, 그리고 상기 기초부 블럭 및/또는 상기 베이스 섹션에 리프팅 수단을 적용하는 단계; c) 상기 개시 유닛을 설치 지점까지 이동시키는 단계; d) 상기 개시 유닛이 수역 하부에 위치될 때까지 가라앉도록, 상기 기초부 블럭에 밸러스트를 도입시키는 단계; e) 설치 조건에서 상기 섹션이 뻗어지도록, 리프팅 수단을 작동시키는 단계; f) a) 단계와 c) 단계 사이에, 상기 기초부 블럭 또는 개시 유닛을, 설치 지점의 수역에 위치시키는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 주로 해양(일반적으로 "해상(offshore)"이라고도 함)의 수역에서 사용되는 타워를 설치하는 방법에 관한 것이다.
특히, 본 발명은, 기본적으로 (선택적인 강성) 콘크리트, 금속 또는 콘크리트/금속 조합으로 구성되고 반-수중식(또는 반 잠김) 유형의 설치 조건을 가진 타워 샤프트와, 그리고 기본적으로 콘크리트로 만들어지고 설치 조건에서 수중식 유형을 가진 해당 타워 기초부를 설치하는 방법에 관한 것이다.
이러한 조립 유형은 주로, 풍력 터빈용 지지물로 사용되고, 상기와 같은 경우에서, 상기와 같은 지지물은 일반적으로 "하부 구조물"이라 한다. 간단하게 하기 위해, 본원에 전반적으로 걸쳐 있는 용어 하부 구조물은, 본 발명의 목적에 대한 설명 또는 청구항의 권리 범위를 풍력 터빈에 한정함 없이, 샤프트 및 기초부에 의해 형성된 유닛을 의미하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명은 특히 본원에 걸쳐, 기본적으로 콘크리트로 구성된 하부 구조물과, 기본적으로 콘크리트로 구성된 기초부 및 수면 상의(above the water level) 특정 높이까지 주로 콘크리트로 구성되고 상기 특정 높이 이상으로 또 다른 물질(예를 들면, 강철)로 주로 구성된 샤프트를 가진 하부 구조물 둘 다에 대해 적용 가능하다.
그러므로, 본 발명의 주요 분야는 재생 가능하거나 녹색 에너지 산업, 특히 풍력 에너지이다.
최근에 풍력 에너지의 성장은 스페인에서 중요하다. 유럽 및 세계 나머지 국가에서도 잘 알려져 있는 바와 같이, 풍력 에너지의 발생 성장은 세계 어디서나 일괄적으로 예측되었다. 현저하게 진보되고 경제학적으로 강력한 국가의 에너지 정책은 이들의 목적 중에 풍력 에너지의 증가된 존재를 포함하고 있다.
이러한 문맥 내에서, 해상 풍력 발전 단지(wind farms)가 나타나기 시작하였으며, 이로써, 다가오는 날에 이러한 기술의 적용에 있어 성장이 급격하게 이루어졌다는 것을 예측할 수 있다. 해상 부위에서 지어진 풍력 발전 단지가 의심할 여지 없이 비싸고, 설치된 수면 깊이 상에 필연적으로 의존하지만, 풍력은 보다 높은 속도의 큰 품질을 가지고 있으며, 난류가 적고, 결과적으로 생산 시간이 크며, 이와 더불어, 수면에서 공기 밀도를 크게 할 수 있고, 육지 단지보다 큰 수익을 창출할 수 있어서, 초기 투자의 큰 비용을 보상받을 수 있다.
해상 풍력 발전 단지의 개발 및 구조는 빈번하게 발생되며, 현재 연구하에 있는 해상 풍력 발전 단지의 수는 현저하게 증가하되, 이러한 유형 단지의 예측된 성장과 일치하고, 특정 재생 가능한 에너지 양에 목적을 둔 국가 수준으로 설립된 전력 목적물에 매우 긴밀하게 연관되어 있는 특히 독일, 영국 및 스칸디나비아 국가에서 증가하고 있다. 설치 파워의 유닛 비용을 감소하기 위한 목적으로 높은 파워 및 큰 풍력 터빈을 사용하려는 경향은 풍력 터빈 개발에서 항상 존재해 왔으며, 그리고 가능하다면, 해상 풍력 에너지의 경우에 보다 크게 두드러져 왔다. 실제로, 큰 풍력 터빈 제조업체 모두는 연구하에 또는 개발 진행 단계 중에, 특히 요구되는 해상 조건에 대해 구성되는 3 메가 와트 이상의 고출력 모델을 가진다. 이는, 하부 구조물(기초부에 관련된 사양 및 요건에 관함) 및 샤프트(깊어지는 심해 부위의 사용과 더불어 풍력 터빈의 제공)에서 현저하게 증가하는 것으로 나타나고, 용량 증가와 경쟁력 있는 비용으로, 상기 하부 구조물에 대한 신규 개념의 개발을 필요로 한다.
해상 단지의 공사에 대한 기술 분야의 현재 상태에서 일반적으로 생각해 낼 수 있는 해결책은 지향적이고 비-제한적인 방식으로 이하에서 나열되고 기술된다.
얇은 해수 깊이(Shallow water depths):
● 금속성 기성 단일 말뚝(Driven metal monopile)은 튜브형 금속 타워 샤프트 그 자체에 연결되지 않는다.
● 중력 기반 기초부: 구조용 콘크리트 기반(종종 받침대를 구비함). 이는 바지들(barges) 및/또는 해양 크레인을 사용하여 이송 및 고정된다.
● 석션 버킷(Suction bucket): 해저에서 물이 새지 않는 구동 버킷에 기반하여 발생된 압력의 차이에 영향을 준다.
매체 및 심해 깊이(Medium and deep water depths):
● 삼각대(Tripod): 금속 타워는 기성 말뚝들(driven piles) 또는 다른 유사한 시스템에 의해 해저 상에 위치한 3 개의 경사진 다리들을 가진 구조체에 의해 지지된다. 타워는 삼각대 다리들에 대해 중간에 위치되거나, 상기 다리들 중 하나에 배치될 수 있다.
● 트라이파일(Tripile): 금속 타워는 해저에 잠겨 구동되는 3 개의 수직 말뚝들 상에 위치하되, 3 개의 암들을 가진 십자형 변형 부품(cross-shaped transition part)에 의해 위치한다.
● 자킷(Jacket): 금속 타워는 4 개의 다리들 또는 기둥들(columns)을 가진 자킷 구조체에 의해 지지된다.
초심해 깊이인 경우, 해저에 고정되는 것에 관한 부유 해결책을 생각해 볼 수 있다.
기술 분야의 개요는 다음의 일반적인 간주 사항을 초래한다:
● 모든 해결책은 금속 튜브형 유형의 타워의 경우 샤프트들에 기반한다.
● 매체 및 심해 깊이에 대한 해결책은, 떠오른 부분을 위한 금속 뷰트형 타워와, 잠겨진 부분(삼각대, 자킷 등)을 위한 매우 구별된 부재를 갖춘 타워 샤프트의 유형 분류 체계의 변화를 포함한다.
● 콘크리트 중력에 기반한 기초부는 반-수중식 구조체들 등의 얕은 깊이에 대해 생각해 볼 수 있고, 해양 크레인에 의해 설치되는 것을 포함한다.
해상 풍력 터빈의 하부 구조물에 대해 고려하여, 알려진 해결책의 주요 결점 및 제한점은 다음과 같이 두드러진다:
● 기초부, 타워 및 터빈 소자를 해양에서 이송, 취급 및 리프팅에 대한 수단에 비용이 많이 들어간다.
● 공격적인 환경 조건(높은 습도/염분), 특히 조석 중간대(tidal zones)에서의 환경 조건으로 인해 해양 환경에서의 강철의 저 내구성은 비용이 많이 들어가는 유지 점검 요건을 수반한다. 이는 피로 하중(fatigue loads)에 대한 금속 구조체들의 높은 민감성과 더불어, 하부 구조물의 금속 구성요소들의 사용 가능한 수명을 제한시킨다.
● 일반적으로, 해양 선, 빙산 및 표류 물체와 충돌할 가능성이 높다.
● 중력에 기반한 기초부에 따라, 복잡하고, 불확실한 지질공학적 특성에 크게 의존한다.
● 초심해 깊이인 경우: 떠오른 타워의 튜브형 샤프트와 해저 상에 기초부에 연결되고 부분적으로 잠긴 서로 다른 부재들 간에 있는 변형 영역들(transition zones)은 복잡하고, 정교하고, 비용이 많이 들 수 있다.
● 처리 중에 발생된 소음 및 진동으로 인한 기성 말뚝 해결책의 환경적인 영향이 높다.
● 특히 콘크리트의 가격 책정보다 두드러진 강철 가격 책정의 가변성으로 부터 도출된 불확실성.
● 기성 말뚝 해결책에 대한 재설계의 정확성이 낮고 현재 단지에서 현저한 병적 요인의 근원이 되는, 기성 말뚝들에 의한 기초부와 연관된 중요 사항에 대한 높은 민감성.
● 금속 튜브형 타워는, 도로에 의한 이송이 필요한 경우에 최대 직경에 제한이 있고 공장에서 만들어지며 원주에 가까운 튜브 부품에 기반한다. 이는 타워 용량 및 높이를 제한시킨다. 도로에 의해 이송될 수 있는 것보다 큰 직경이 조선소 또는 해안 설비에서 타워를 제조함으로써 얻어지는 경우에, 이는 잠재적인 산업 시설 및 이러한 타워를 제조하는 공장을 상당하게 제한시킬 것이다.
● 해상 설치를 하는 경우에 가장 흔하게 일어날 수 있는 큰 타워 높이 및 풍력 발생기 크기에 대한 용량, 특히 기초부 해결책에 대한 강성을 낮게 한정시키는 제한된 타워 샤프트의 강성에 대한 해결책 필요.
● 설치시에 잠긴 부품에 있어, 깊이 들어갈수록 기하급수적으로 증가하는 고비용 부재.
● 매우 비용이 많이 들고 거의 이용성이 없는, 해상 환경에서 리프팅 및 이송을 위한 특정 수단의 높은 의존성.
본 발명의 목적은 종래 기술의 결점 및 제한점을 해결 및 경감시키는 것에 있다.
구조용 콘크리트는 해상 공사, 특히 해양 공사에 대해 적합한 물질이라는 것을 증명해 왔다.
이로 인해, 본 발명은 서로 다른 양태에서, 특히, 요구되고 공격적인 해양 환경에서 적용될 수 있도록, 기술적으로, 그리고 경제적으로 이점이 있는 물질로서 타워용 구조용 콘크리트의 사용을 촉진시킨다. 금속 구조체들이 해군 훈련까지도 포함하여, 항상 연속적인 유지 보수에 연관된 이동형 부유식 부재들에서 주로 사용되지만, 대안적으로 콘크리트가 이점이 있을 수 있고, 그러므로, 영구적인 유형의 해양 공사(항구, 항만, 선창, 방파제, 굴착 장치(rigs), 등대 등)의 모든 종류에서 가장 흔하게 사용된다.
이는 기본적으로, 해양 부식에 대해 그리고 구조용 콘크리트의 실질적인 유지 보수가 없는 서비스 수명에 대해 민감성이 낮은 구조적인 내구성, 강성 및 저항성으로 인해 것이다. 적절하게 설계할 시에, 사용 수명은 일반적으로 50 년 이상이 된다.
추가로, 콘크리트는 충격 또는 충돌에 있어 허용 오차로 인한 이점을 제공하며, 그리고 예를 들면, 표류하는 빙산에 의해 발생된 힘 또는 소형 선박의 충격을 이겨내고, 나아가 최종적인 손상 복구가 경제적으로 쉽게 설계될 수 있다.
구조용 콘크리트는 또한 범용 공사 물질이기도 하고, 나아가 콘크리트를 제조하는 원재료 물질 및 수단은 세계적으로 손쉽게 구입할 수 있으며, 그리고 상대적으로 가격도 저렴하다.
그러므로, 알려지고 인식된 바와 같이, 콘크리트는 해양 공사에 대해 적합한 물질이고, 이를 이용하여 본 발명은 콘크리트의 사용을 촉진시켜, 강철 사용에 주로 기반한 시설 장비 유형의 공사에 대한 현재 관습과는 달리, 해상 풍력 발전 단지의 특정 규제 및 상황에 대한 품질에 영향을 줄 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 하부 구조물을 설치하는 방법에 관한 것이며, 이때 상기 하부 구조물은 다음을 포함한다: 기본적으로 (선택적인 강성) 콘크리트, 금속 또는 콘크리트/금속 조합으로 구성되고 반-수중식 유형의 설치 조건을 가진 타워 샤프트와, 그리고 콘크리트로 만들어지고 수중식 유형의 설치 조건을 가진 해당 타워 기초부.
상기 샤프트는 바람직하게 콘크리트로 만들어진 적어도 2 개의 튜브형 섹션들로 형성되고, 상기 섹션은 대부분의 경우, 설치 조건에서 위로 향할수록 가늘어지며(tapered), 그리고 고려된 높이를 완성할 때까지, 동축 방향으로 일측 섹션은 타측 섹션 상부에 위치하되, 림-대-림(rim-against-rim) 또는 겹쳐진 연결부(overlapping connection)를 이용하여 위치한다. 그러므로, 연속적인 섹션들 간에는 각각의 수평 조인트들이 있다. 이하에서 "베이스 섹션"(베이스 섹션 이외의 섹션은 이하에서 "중첩 섹션"이라고 칭함)이라 하는 샤프트의 일 섹션은 설치 조건에 맞게, 상기 기초부 상에 직접 배치된다. 중첩 섹션들 중 하나는 상부 섹션이며, 상기 상부 섹션은 설치 조건에 맞게 샤프트의 최고 높이에 위치될 수 있다.
상기 섹션들 각각은 단일부(이하에서 "일체형 섹션"이라 칭함)로 구성될 수 있고, 상기 섹션들 중 적어도 하나는, 해당 섹션의 고려된 원주를 완료할 때까지 나란하게 배치된 적어도 2 개의 원형 아크부(또는 부소아들)로 형성될 수 있다. 그러므로, 각각의 수직 조인트들이 연속적인 부소아들 간에 있다.
나아가, 복수의 섹션들이 기본적으로 동일한 높이 상에 배치되고 서로 동축을 이룬 구성은 이하에서 "다층 구성"이라 칭한다.
본 발명에 따른 설치 방법은 다음을 순서대로 포함한다:
a) 기본적으로 콘크리트로 만들어진 블럭을 포함한 기초부를 건조하여 제조하는 단계로서, 이때 상기 기초부 블럭은 기본적으로 중공 형태(hollow)를 하고 있고, 물이 새지 않으며, 그리고 상기 기초부 블럭의 내부에 통로를 개방하기 위한 제 1 밸러스트 밸브 수단을 가지는, 상기 기초부 건조 단계와, 샤프트의 적어도 하나의 중첩 섹션을 건조하여 제조하는 단계와, 그리고 샤프트의 베이스 섹션을 건조하여 제조하는 단계;
b) 상기 베이스 섹션과 기초부 블럭의 설치 조건에 대한 상대적인 위치를 고려하여, 기계적으로 또는 일체형으로 상기 베이스 섹션을 상기 기초부 블럭에 적용하는 단계로서, 이때 상기 베이스 섹션과 기초부 블럭은 이하에서 "개시 유닛"이라 하는 유닛을 형성하는, 상기 베이스 섹션 적용 단계와, 상기 베이스 섹션과 중첩 섹션이 다층 구성으로 이루어지도록 상기 중첩 섹션을 상기 개시 유닛에 적용하는 단계와, 그리고 상기 기초부 블럭 및/또는 베이스 섹션에 타워를 장착하기 위한 외부 리프팅 수단 및/또는 자가 리프팅 수단을 적용하는 단계;
c) 상기 개시 유닛을 자가 부유식 방식으로(in a self-floating manner) 이동시키되, 상기 하부 구조물의 설치 지점이 위치될 수역을 통하여 상기 하부 구조물의 설치 지점까지 이동시키는 단계;
d) 상기 기초부 블럭의 내부의 통로를 개방하여 상기 통로를 통해 상기 기초부 블럭에 밸러스트를 도입시킴으로써, 상기 개시 유닛이 상기 수역의 하부에 위치될 때까지 가라앉도록, 상기 기초부 블럭의 제 1 밸러스트 밸브 수단을 제어 방식으로 작동시키는 단계; 및
e) 최종 샤프트의 설치 조건에서 상기 섹션이 뻗어지도록, 타워 장착을 위한 외부 리프팅 수단(external lifting means) 및/또는 자가 리프팅 수단(self-lifting means)을 작동시키는 단계.
또한 이해하여야 하는 바와 같이, 상기 중첩 섹션들 중 하나가 부소아들로 형성된 경우, 상기 중첩 섹션을 건조하여 제조하는 단계는 섹션들이 완전하게 형성될 때까지 상기 부소아들의 예비 조립(pre-assembly)을 포함한다.
본 발명에 따른 설치 방법은 다음을 더 포함한다:
상기 a) 단계 이후, 그리고 c) 단계 이전에: f) 상기 기초부 블럭 또는 개시 유닛을, 상기 하부 구조물의 설치 지점이 위치될 수역에 위치시키는 단계.
예를 들면, 상기 기초부 블럭 및 상기 베이스 섹션은 제조될 동일 지점으로부터 기초부 블럭과, 상부 섹션과, 그리고 베이스 섹션이 떠오를 수 있도록, 건조 부두(dry docks) 및 수문을 사용하여 또는 심지어 부유식 부두를 사용하여 건조 제조되거나, 또는 램프(ramps), 리프팅 플랫폼(예를 들면, 싱크로리프트(synchrolift) 유형의 플랫폼) 또는 큰 선박 및 다른 해양 구조체들을 진수시키기 위한, 기술 분야에서 공지된 다른 수단을 사용하여 건조 제조된다.
본 발명에 따른 설치 방법은 다음을 더 포함한다:
상기 f) 단계 이후에: g) 상기 하부 구조물의 설치 지점이 위치될 수역에 상기 제 1 밸러스트 밸브 수단을 적어도 부분적으로 잠기게 하는 위치에서 상기 기초부 블럭을 배치하는 단계.
본 발명에 따른 설치 방법이 상기 g) 단계를 포함하는 경우, 상기 d) 단계에 도입되는 밸러스트는, 상기 하부 구조물의 설치 지점이 위치될 수역의 물일 수 있다.
본 발명에 따른 설치 방법은 다음을 더 포함한다:
상기 a) 단계 이후, 그리고 c) 단계 이전에: h) 확실한 부유성(positive floatability)을 가진 적어도 하나의 보조 구조체를 상기 기초부 블럭 및/또는 상기 베이스 섹션에 측 방향으로 적용하는 단계.
상기 h) 단계가 이행되는 경우, 상기 b) 단계는 다음 단계로 대체될 수 있다:
b') 상기 베이스 섹션과 기초부 블럭의 설치 조건에 대한 상대적인 위치를 고려하여, 기계적으로 또는 일체형으로 상기 베이스 섹션을 상기 기초부 블럭에 적용하는 단계로서, 이때 상기 베이스 섹션과 기초부 블럭은 이하에서 "개시 유닛"이라 하는 유닛을 형성하는, 상기 베이스 섹션 적용 단계와, 상기 베이스 섹션과 중첩 섹션이 다층 구성으로 이루어지도록 상기 중첩 섹션을 상기 개시 유닛에 적용하는 단계와, 그리고 상기 기초부 블럭 및/또는 베이스 섹션 및/또는 상기 적어도 하나의 보조 구조체에 타워를 장착하기 위한 외부 리프팅 수단 및/또는 자가 리프팅 수단을 적용하는 단계.
본 발명에 따른 설치 방법은 다음을 더 포함한다:
상기 a) 단계 이후, 그리고 c) 단계 이전에: i) 상기 기초부 블럭 및/또는 상기 베이스 섹션 및/또는 상기 중첩 섹션들에 풍력 터빈 수단을 적용하고, 그리고/또는 만약 상기 h) 단계가 이행되는 경우에 상기 보조 구조체에 풍력 터빈 수단을 적용하는 단계.
본 명세서를 통하여, 용어 "풍력 터빈 수단"은 기관실, 발전기, 블레이드 및 기능적인 핏팅부를 포함하여, 풍력 동력을 전원으로 변환시키는 유닛 전체 또는 상기 유닛 일부를 의미한다.
상기 i) 단계에서, 상기 풍력 터빈 수단은 일시적인 위치에 있게 되며, 즉, 설치 조건에 맞는 위치와는 다른 위치에 있게 되며, 그리고 본 발명에 따른 설치 방법은 다음 단계를 더 포함한다:
상기 i) 단계 이후에: j) 상기 풍력 터빈 수단을 상부 섹션에 배치시키는 단계.
대안적으로, 상기 풍력 터빈 수단, 가능하다면 블레이드까지 포함한 풍력 터빈 수단은 상기 i) 단계에서 상부 섹션이 되는 중첩 섹션 상에 직접 있게 될 수 있다.
본 발명에 따른 설치 방법에서, 상기 기초부 블럭은 상기 c) 단계에 필요한 부유성을 가지도록 하는 방식으로 구성된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 개시 유닛은 상기 c) 단계에 필요한 부유성을 가지도록 하는 방식으로 구성된다.
선택적으로, 상기 기초부 블럭은 멀티셀룰라(multicellular)이다(즉, 칸막이 벽에 의해 물이 새지 않는 엔클로저로 내부에서 분할됨). 이러한 경우에서, 상기 칸막이 벽 중 적어도 하나는 물이 새지 않는 인접한 엔클로저 간에 유체가 흐르게 하는 제 1 분배 밸브 수단을 포함할 수 있고, 상기 제 1 분배 밸브 수단을 포함하는 경우, 상기 제 1 분배 밸브 수단은 이송 또는 가라앉음 또는 고정 중에 상기 개시 유닛의 배향에 도움이 되도록, 상기 기초부 블럭의 선택적인 밸러스트를 공간적으로 유발하도록 하는 방식으로 작동될 수 있다.
추가적으로, 상기 기초부 블럭은 플랫폼 형상, 바람직하게는 다각형(예를 들면, 사각형 또는 팔각형) 또는 원형 베이스를 갖춘 박스 형상의 구성일 수 있다.
상기 밸러스트 밸브 수단 및 상기 분배 밸브 수단은 원격 작동 수단 및/또는 미리 설정된 자동화 작동 수단을 포함할 수 있다.
상기 밸러스트 밸브 수단 및 상기 분배 밸브 수단은 상기 단계 d) 이전에 제어된 방식으로 예를 들면, 상기 개시 유닛에 부분적으로 밸러스트되는 방식으로 작동될 수 있되, 상기 개시 유닛이 가라앉고 고정되기 전 어느 때나 상기 개시 유닛에 보다 큰 안정성을 제공하고, 그리고/또는 위치를 선정하기 위해 작동될 수 있다.
상기 밸러스트 밸브 수단 대신에 또는 상기 밸러스트 밸브 수단과 더불어, 본 발명은, 물 또는 다른 물질을 이용하여 개시 유닛을 밸러스트하기 위해, 기술 분야에서 공지된 다른 장치들, 예를 들면, 상기 개시 유닛의 근방에서 선박 선상에 위치하거나, 또는 상기 개시 유닛 및/또는 상기 보조 구조체에 적용되어 밸러스트 물질, 바람직하게 물을 상기 개시 유닛으로 펌핑하기 위한 펌핑 수단을 포함하는 것을 상기 기초부 블럭에 제공한다.
명심해야 하는 바와 같이, 고 용량 풍력 터빈을 지원하는 타워 해결책을 가능케 하는 타워의 특정 유형을 이용하여, 본 발명은 동력 재공급이 가능한(repowerable) 하부 구조물을 제공한다. 즉, 하부 구조물은 원래, 동력 재공급을 가능케 하여 동일한 하부 구조물에 영향을 미치기 위해 용량성 및 적응성을 증가시켜 설계된다(원래 풍력 터빈을, 출력 파워, 효율 및 수익성이 큰 또 다른 것으로의 미래 대체물). 본 발명에 의해 제안되고 가능해진, 예를 들면, 동력 재공급이 가능한 하부 구조물은 다음에서 강조된 것 중에서, 여러 가지 이유에 대하여 해상 설치에 이점이 있고, 이익이 있다:
● 해상 단지인 경우, 산업 기반체에 목적을 둔 투자 일부 및 토목 공사는 질적으로 증가되되, 미래 산업에 동력을 재공급하는 것에 기반하여, 사용 수명을 연장시키고, 할부 상환 이득(amortisation gains)을 용이하게 하는 개념에 대한 조사로 인해 증가된다. 사용 수명이 종료될 시에 전제 해부 구조물의 해체 비용의 할부 상환도 동일하게 적용된다.
● 현재에는, 일반적으로, 동력을 재공급하는 육지용 풍력 터빈의 대체는 총 비용 중 소량으로, 상기 동력 재공급의 수익성의 영향력이 제한된 전체 하부 구조물의 대체를 의미하기도 한다; 해상인 경우, 하부 구조물에 대해 예정된 투자는 총 비용 대부분을 차지하고, 완성된 대체물은 가능한 동력 재공급의 수익성을 크게 불리하게 할 수 있다.
● 보다 큰 출력 파워 및 회전자 직경을 가진 풍력 터빈은 이웃하는 터빈에서 상기 터빈의 존재가 풍력 조건에 영향을 미치지 못하도록 위치 거리를 크게 하는 것을 필요로 한다. 초기에, 하부 구조물 그 자체의 계획적인 동력 재공급은, 제 1 단계(phase)에서 엄격하게 필요한 것보다 큰 풍력 터빈들 간에 특정 거리를 처음에 고려한다는 것을 의미한다. 이는 육지 자치율이 크기 때문에(해상 단지와 같은 경우에는 현저하게 감소됨) 육지 단지에서 결점을 나타낸다.
● 육지 단지에서, 설계 및 비용으로 지배되는 하부 구조물 하중 및 요건은 풍력 터빈으로 인해 거의 배타적이다. 해상 타워에서, 타워의 매우 큰 부품 및 기초부 요건은 풍력 터빈과는 관계없는 파도 및 해류의 작용으로 인한 것이다. 결과적으로, 풍력 터빈의 크기 증가는 육지 단지의 경우, 특히 매우 깊은 부위의 경우와 동등하게 전체 하부 구조물 하중의 상대 증가를 의미한다. 이는 해상 터빈의 하부 구조물을 준비하는 초기 과잉 비용을 현저하게 제한시켜, 조만간 큰 터빈을 지원할 수 있게 한다.
● 해상 단지에서, 윈드 시어(wind shear)는 아주 적고, 이는 특정 회전자 직경에 대한 타워(해수 상)의 필요한 높이를 현저하게 감소시킨다. 이는 보다 큰 출력 파워 및 회전자 직경을 가진 미래 풍력 터빈과 동일한 타워를 유지하는 가능성을 용이하게 한다.
● 동력 재공급이 가능한 하부 구조물은 해상 환경에서 콘크리트 구조체들의 내구성을 개선시키고, 나아가 이들의 피로 민감도를 낮게 하며, 이로 인해, 사용 수명은 풍력 터빈 및 상기 풍력 터빈의 다양한 구성요소들인 내구성이 적은 부재에 의해 불필요하게 제한되지 않도록 한다.
● 해상 적용을 위해 만들어진 풍력 터빈은, 일반적으로 20 년의 사용 수명 동안 해양 환경의 내구성에 대해 보다 절박한 요건으로 인해, 이들의 하부 구조물과는 상관없이 상당하게 비용이 많이 든다. 처음에, 단-기간 동력 재공급(shorter-term repowering)의 고려는 제 1 풍력 터빈을 위한 요건의 감소를 가능케 할 수 있고, 이는 사용 수명을 단축시키도록 설계될 수 있고, 비용이 절감되는 것을 확보한다.
● 일반적으로, 최종적으로, 개발 경험 및 풍력 터빈 기술의 발전에서 볼 수 있는 바와 같이, 기술 분야의 최근 개발 및 상태에 대한 터빈 에너지 발생 용량의 실질적인 노후화의 기간은 발전기 그 자체의 사용 수명(일반적으로 10년 정도 됨)보다 훨씬 짧을 수 있다. 떠오르는 해상 풍력 에너지 분야의 유사한 트랜드를 예측하는 것, 그리고 20 년 미만의 기간에 보다 효율적인 미래 기술(동력 재공급)을 통합시킴으로써, 수익성이 개선될 수 있다는 것은 기술적, 그리고 경제적으로 이치에 맞다.
본 발명의 여러 가지 특성 및 이점은 단지 비-제한적인 예시로 제공되는 본 발명의 실시예의 다양한 설명으로부터 명확해지되, 첨부된 도면을 참조할 시에 명확해지며, 상기 도면에서:
도 1은 본 발명에 따른 설치 방법으로 조립될 수 있는 해상 타워의 실시예의 개략적인 정면도;
도 2는 중첩 섹션들로 예인되는 제 1 개시 유닛의 개략적인 상부도;
도 3은 도 2의 개시 유닛의 기초부 블럭(foundation block)의 내부 구성의 상부 단면도;
도 4는 중첩 섹션들을 구비한 도 2의 개시 유닛의 개략적인 정면 단면도;
도 5는 도 3에 대응하는 개략적인 정면 단면도로서, 본 발명에 따른 설치 방법의 후기 단계의 개략적인 정면 단면도;
도 6은 도 2 내지 5의 조립체를 부분적인 단면으로 하여 상세하게 도시한 개략적인 정면도;
도 7은 중첩 섹션들 및 풍력 터빈 수단을 지지하는 2 개의 보조 부유성 구조체(auxiliary floatability structures)를 가진 제 2 개시 유닛의 개략적인 상부도;
도 8은 도 7의 개시 유닛의 기초부 블럭의 내부 구성의 개략적인 상부 단면도;
도 9는 중첩 섹션들 및 풍력 터빈 수단을 지지하는 2 개의 보조 부유성 구조체들을 갖춘, 도 7의 개시 유닛의 개략적인 정면 단면도;
도 10은 도 8에 대응하는 개략적인 정면 단면도로서, 본 발명에 따른 설치 방법 중 추후 상태를 도시한 도면;
도 11은 도 7 내지 10의 조립을 상세하게 도시한 개략적인 측면 단면도 및 상부 단면도를 도시한 것으로, 특히, 도 7 내지 10의 조립체의 보조 부유성 구조체에 의해 지지된 중첩 섹션들의 구성과, 상기 중첩 섹션들이 다층으로 이루어진 구성으로 배치된 구성을 도시한 도면;
도 12는 공통 보조 부유성 구조체들을 갖춘 개시 유닛의 조립체의 개략적인 상부 평면도;
도 13은 타워를 조립하기 위한 중첩 섹션 및 수단을 갖춘 제 3 개시 유닛이 견인되가는 것을 보여주는 개략적인 정면도;
도 14는 도 13에 대응하는 개략적인 정면 단면도로서, 본 발명에 따른 설치 방법 중 추후 상태를 도시한 도면;
도 15는 견인되어 가는 제 4 개시 유닛의 개략적인 정면 단면도;
도 16은 개시 유닛과는 무관하게 이송되는 중첩 섹션의 개략적인 도면을 도시한 것으로, 이때 본 발명에 따른 설치 방법에서 상기 중첩 섹션을 서로 다른 3 개의 상태로 된 것을 도시한 도면;
도 17은 다층으로 이루어진 구성으로 배치된 베이스 섹션 및 중첩 섹션을 포함한 도 2의 개시 유닛의 개략적인 정면 부분 단면도; 및
도 18은 도 17에 대응하는 개략적인 정면 부분 단면도로서, 본 발명에 따른 설치 방법 중 추후 상태를 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명에 따른 설치 방법으로 조립될 수 있는 해상 타워의 실시예의 개략적인 정면도;
도 2는 중첩 섹션들로 예인되는 제 1 개시 유닛의 개략적인 상부도;
도 3은 도 2의 개시 유닛의 기초부 블럭(foundation block)의 내부 구성의 상부 단면도;
도 4는 중첩 섹션들을 구비한 도 2의 개시 유닛의 개략적인 정면 단면도;
도 5는 도 3에 대응하는 개략적인 정면 단면도로서, 본 발명에 따른 설치 방법의 후기 단계의 개략적인 정면 단면도;
도 6은 도 2 내지 5의 조립체를 부분적인 단면으로 하여 상세하게 도시한 개략적인 정면도;
도 7은 중첩 섹션들 및 풍력 터빈 수단을 지지하는 2 개의 보조 부유성 구조체(auxiliary floatability structures)를 가진 제 2 개시 유닛의 개략적인 상부도;
도 8은 도 7의 개시 유닛의 기초부 블럭의 내부 구성의 개략적인 상부 단면도;
도 9는 중첩 섹션들 및 풍력 터빈 수단을 지지하는 2 개의 보조 부유성 구조체들을 갖춘, 도 7의 개시 유닛의 개략적인 정면 단면도;
도 10은 도 8에 대응하는 개략적인 정면 단면도로서, 본 발명에 따른 설치 방법 중 추후 상태를 도시한 도면;
도 11은 도 7 내지 10의 조립을 상세하게 도시한 개략적인 측면 단면도 및 상부 단면도를 도시한 것으로, 특히, 도 7 내지 10의 조립체의 보조 부유성 구조체에 의해 지지된 중첩 섹션들의 구성과, 상기 중첩 섹션들이 다층으로 이루어진 구성으로 배치된 구성을 도시한 도면;
도 12는 공통 보조 부유성 구조체들을 갖춘 개시 유닛의 조립체의 개략적인 상부 평면도;
도 13은 타워를 조립하기 위한 중첩 섹션 및 수단을 갖춘 제 3 개시 유닛이 견인되가는 것을 보여주는 개략적인 정면도;
도 14는 도 13에 대응하는 개략적인 정면 단면도로서, 본 발명에 따른 설치 방법 중 추후 상태를 도시한 도면;
도 15는 견인되어 가는 제 4 개시 유닛의 개략적인 정면 단면도;
도 16은 개시 유닛과는 무관하게 이송되는 중첩 섹션의 개략적인 도면을 도시한 것으로, 이때 본 발명에 따른 설치 방법에서 상기 중첩 섹션을 서로 다른 3 개의 상태로 된 것을 도시한 도면;
도 17은 다층으로 이루어진 구성으로 배치된 베이스 섹션 및 중첩 섹션을 포함한 도 2의 개시 유닛의 개략적인 정면 부분 단면도; 및
도 18은 도 17에 대응하는 개략적인 정면 부분 단면도로서, 본 발명에 따른 설치 방법 중 추후 상태를 도시한 도면이다.
우선, 도 1을 참조해 보면, 해상 풍력 타워(27)의 실시예, 즉, 풍력 터빈 수단(16)을 지지하는 하부 구조물(1, 1', 2)은 본 발명에 따른 설치 방법에 의해 설치될 수 있다.
상기 타워(27)는 기초부 블럭, 특히 기본적으로 밸러스트(ballast)로 가득 찬 구조용 콘크리트(structural concrete)로 구성된 중력 기반 기초부를 가진 수중식 플랫폼(1, 1')과, 그리고 반-수중식 유형(semi-submerged type)을 하고 있는 샤프트(2)로 형성되고, 이때 상기 샤프트는 주로 콘크리트 부소아들(voussoirs)(3)로 형성된 복수의 섹션들(25, 7)을 포함하고, 추가로 상기 섹션들(25, 7)과 부소아들(3) 간의 수평 조인트들(4) 및 수직 조인트들(5)을 포함한다. 상기 하부 구조물(1, 1', 2)은 풍력 터빈 수단(16)을 지지한다. 특정 적용에 있어서, 상기 하부 구조물은 단지 플랫폼(1, 1')과, 베이스 섹션(25)을 포함할 수 있고, 이때 상기 베이스 섹션(25) 상에는 상기 풍력 터빈 수단(16)이 직접 배치된다.
상기 플랫폼(1, 1')은 (지상, 드라이독(dry docks), 해안 또는 부유식 항구(floating ports), 또는 허용 가능하고 보호되는 다른 해안 또는 해양 시설에서) 건조 제조되고, 본 발명의 다음 설치 방법으로 구성되되, 샤프트(2)를 조립하기 전에 설치 단계 동안에 상기 플랫폼(1, 1')은 밸러스트 없이 일시적이고 안정적인 부유식 플랫폼을 제공하는 방식으로 구성되고, 이때 상기 부유식 플랫폼은 자가 부유(self-floatation)에 의해 이송 가능하고, 상기 해당 베이스 섹션(25)은 상기 부유식 플랫폼의 최종 부위에 적용된다(이로써, 상기 기초 플랫폼 및 상기 베이스 섹션은 개시 유닛(1, 1', 25)을 형성함).
그러므로, 본 발명에 따른 설치 방법에 따라서, 샤프트(2)의 적어도 일부 섹션들(25, 7)을 형성하는 부소아들(3)은 이미 예비 조립되고 완성된 섹션들(25, 7)을 외양(open sea)으로 이송하는 방식으로 이송하기 전에, 조립된다.
중첩 섹션들(7)을 연속적으로 적층함으로써, 샤프트(2)의 최종 조립은 일반적으로 최종 부위에서 실행된다.
플랫폼(1, 1')은 실질적으로 평평하고, 하부에서 수평으로 이루어져 있으며, 그리고 현장 치기 콘크리트 기술을 사용하든 또는 예비 제조된 부품들 또는 패널들 또는 이들의 조합을 조립함으로써 사용하든 간에 구조용 콘크리트로 만들어진다. 설계(plan) 및 해발 높이의 기하학적인 구조는 특정 프로젝트 요건에 따라 변화될 수 있되, 예를 들면, 주변부가 만곡되거나 또는 다각형으로 구성되는 상당한 원주형 평면도 구성(1) 또는 간단한 구성에 맞도록 이루어진 사각형 유형 구성(1'), 나아가, 직선 또는 만곡 측면들을 가진 다른 규칙적인 다각형 형상 또는 불규칙 다각형 형상을 사용하여, 변화될 수 있다. 플랫폼(1, 1')의 치수는 다음 방식으로 공지된 기술에 따라 미리 결정된다:
- 안정성 있는 상태에서 설치된 풍력 타워(27)가 제공되되, 풍력 타워 및 밸러스트 그 자체 중량으로 인해, 그리고 해저 상의 하중 이송이 충분하게 가능하도록 제공됨,
- 일시적으로 부유되고 안정성 있는 플랫폼으로서 상기 이전 기능을 위해 필요한 부유성 및 안정성을 가진 플랫폼(1, 1')이 제공됨,
- 중첩 섹션들(7) 또는 다른 필요한 구성요소 및 장비를 이송하기 위해 필요한 공간 및 저항을 가진 개시 유닛(1, 1', 25)이 제공됨.
기초 플랫폼(1, 1')의 평평한 형태학 및 큰 체적은 부유하기에 필요한 수중 깊이의 제한을 가능케 하여, 제조 및 추후 부유를 제공하는 기초적 구조체에 대한 동작 요건을 감소시킨다.
도 2 내지 6은 본 발명에 따른 설치 방법에 대한 해상 타워의 제 1 예시에 관한 것이다.
특히, 도 2는 가라앉기 전에 해면을 따라 자가 부유 방식으로 견인되는 개시 유닛(1, 25)을 도시하며, 이때 상기 개시 유닛에는 중첩 섹션들(7)이 배치된다.
도 3은 멀티셀룰라 원형 박스에 의해 구성된 도 1의 플랫폼(1)을 도시하며, 이때 상기 원형 박스는 하부 슬래브(lower slab)(11), 상부 슬래브(12) 및 주변 슬래브(9)를 포함하며, 나아가 복수의 직선부, 강성 내부 립들(rigid inner ribs)(10)을 포함한다. 립들(10)은 내부 엔클로저들(inner enclosures)(13)의 범위를 정의한 사각형을 형성하여 배치된다. 예를 들면, 하부 슬래브(11) 및 주변 슬래브(9)는 현장 치기 콘크리트(in-situ concrete)에 의해 실행되며, 그리고 상부 슬래브(12) 및 립(10)은 미리 제조된 폐포형(alveolar) 슬래브에 의해 구현된다. 플랫폼(1)은 원주 립(26)을 포함하고, 이때 상기 원주 립은 베이스 섹션(25)의 원주 방향 연장부와 일치하고, 상부 슬래브(12)에 의해 베이스 섹션(25)에 기계적으로 연결되기 위해 구조적으로 준비된다.
하부 슬래브(11), 상부 슬래브(12) 또는 주변 슬래브(9) 중 적어도 하나는 밸러스트 밸브를 가지고, 상기 내부 엔클로저들(13) 중 적어도 일부는 물이 새지 않고, 그리고/또는 분배 밸브들을 가진다. 이러한 내부 엔클로저들은, 일시적이고 안정적인 부유식 플랫폼으로서 상기 기능을 위해 적절한 부유 체적을 제공하고; 추가로, 설치 지점에 이를 시에, 상기 밸러스트 밸브들 및/또는 상기 분배 밸브들에 의해 이러한 엔클로저들(13) 중 모두 또는 일부에 전체 또는 부분적으로 제어하여 충전하되, 밸러스트(예를 들면, 물(17))를 이용하여, 제어하여 충전하는 것은 상기 개시 유닛을 정확하게 배향시키도록, 개시 유닛의 가라앉는 동작을 실행시키는데 도움을 준다.
원격 작동 수단 및/또는 미리 결정된 자동화된 작동 수단은 상기 밸러스트 밸브들 및/또는 상기 분배 밸브들을 작동하기 위해 통합될 수 있다. 가라앉는 동작 동안 안정적인 중간 단계가 있을 수 있으며, 이때 상기 중간 단계에서 중첩 섹션(7) 조립 단계가 있을 수 있다. 이를 위해서, 서로 다른 부유식 구성이 사용되어, 내부 엔클로저들(13)의 선택적인 충전을 변화시킬 수 있다. 최종적으로, 상기 내부 엔클로저들은, 안정적인 큰 중량을 발생시키도록 설치 후에 최종 상황에서 밸러스트(17)로 계속 충전될 수 있다.
도 2, 4-6 및 17에 도시된 바와 같이, 중첩 섹션들(7) 중 적어도 일부는 개시 유닛(1, 25) 상에 이송될 수 있되, 상기 개시 유닛(1, 25)의 최종 위치로, 또는 도시된 바와 같이, 중첩 섹션들(7)을 이송하기에 가능한 일시적인 위치로 이송될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 개시 유닛(1, 25)은 플랫폼(1)의 내부 체적을 부유 체적으로 사용할 수 있고, 베이스 섹션(25)의 내부 체적 역시 부유 체적으로 사용할 수 있다. 사실, 베이스 섹션(25)의 내부 체적의 부유는 플랫폼(1)의 부유를 보완하거나 대체할 수 있다. 플랫폼(1)은 이송 중에 잠길 수 있다.
도 5에서 도시된 바와 같이, 고정 및 충돌 방지 수단은 상기 개시 유닛(1, 25)의 가라앉음을 보조하기 위해 배치될 수 있다. 상기 고정 및 충돌 방지 수단은 상기 중첩 섹션들(7)에 고정된 방식으로 연결되되, 상기 베이스 섹션(25)에 대해 슬라이딩 방식으로 연결된 암들(6)을 포함하여, 가라앉는 동안, 암들(6)은 베이스 섹션(25)에 편리하게 고정될 중첩 섹션들(7)을 유지하기 위해 베이스 섹션(25)을 통하여 위로 이동하고, 이로 인해, 중첩 섹션들(7)(근방에서 부유됨)이 표류되어 퍼지고, 그리고/또는 개시 유닛(1, 25)과 충돌되는 것을 방지한다.
상기 플랫폼(1)에 중첩 섹션들(7)을 일시적으로 고정하는 고정 수단이 배치될 수 있다. 특히, 도 6에 도시된 바와 같이, 이러한 실시예에서, 상기 고정 수단은 중첩 섹션(7)을 플랫폼(1)에 고정하는 인장 케이블들(8)과, 중첩 섹션(7)이 위치하는 베이스(15)를 포함한다. 상기 인장 케이블들(8)은 설치된 조건에 대해 예상된 위치에서 상기 개시 유닛(1, 25) 상에 상기 중첩 섹션들(7)을 배치하기 전에 해제될 수 있다. 바람직하게, 상기 인장 케이블들(8)은 개시 유닛(1, 25)이 가라앉는 동안 해제될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 타워의 이러한 예시에서, 상기 중첩 섹션들(7)은 자가 부유를 위해 내부 칸막이에 의해 구성될 수 있고, 선택적으로, 개시 유닛(1, 25)에 연결되지 않을 시에(개시 유닛(1, 25) 상에 이송될 수 있는 중첩 섹션들(7)로 인해, 또는 개시 유닛(1, 25)과는 독립적으로 이송될 중첩 섹션들(7)로 인해, 고정 수단은 해제될 수 있음), 이러한 부유물은 배향될 수 있는 방식으로, 자체적으로 뒤집힐 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 고정된 후에, 중첩 섹션들(7)은 해상 공사를 실행시키기 위해, 외부 조립 수단(일반적인 것이라 미도시함)의 사용으로 인해 상승되고 위치를 잡을 수 있다.
도 7 내지 11은 본 발명의 방법에 대한 해상 타워의 제 2 예시에 관한 것이다.
특히, 이러한 예시에 도시된 바와 같이, 플랫폼(1')을 위해 구성된 프로젝트 및 안정성 조건에 따라서, 적어도 2 개의 섹션들(25, 7)이 부유에 의한 조립체를 이송하기 전에 플랫폼(1') 상에 적층되되, 최종 위치에 적층될 수 있다. 이와 마찬가지로, 가능한 일시적이고, 재사용이 가능한 보조 부유 구조체들(14)이 사용될 수 있으며, 이는 플랫폼(1')의 부유성 및 안정성을 증가시킨다. 이러한 보조 부유식 구조체들(14)은 적절한 고정 수단(21)을 사용하여 상기 플랫폼(1')에 일시적으로 부착되고 연결된다. 이러한 보조 부유식 구조체들(14)은 이러한 예시에서, 블레이드들(blades)을 구비하거나 구비하지 않은 풍력 터빈 수단(16) 및 중첩 섹션들(7) 중 적어도 일부를 이송하기 위해 기능한다.
안내 또는 안정화 수단은 또한 상기 개시 유닛(1', 25)의 가라앉음에 도움을 주기 위해 배치될 수 있다. 특히 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 안내 또는 안정화 수단은 고정 방식으로 상기 보조 부유식 구조체들(14)에 연결되고, 슬라이딩 방식으로 상기 베이스 섹션(25)에 연결된 관절형 바들(articulated bars)(18)을 포함한다. 물론, 안내 또는 안정화 수단은 개시 유닛(1', 25) 및 보조 부유식 구조체들(14)을 연결시키기에 적합한 여러 종류의 장치로 나타낼 수 있고, 예를 들면, 본 실시예에서 관절형 바들로 나타날 수 있거나, 또는 상기 보조 부유식 구조체들을 기초부 블럭에 기본적으로 수직 연결할 수 있는 강철 케이블들 등으로 나타낼 수 있다.
이해하여야 하는 바와 같이, 본 실시예에서, 가라앉음은 상기 보조 부유식 구조체들(14)에 의해 도움을 받을 수 있지만, 상기 보조 부유식 구조체들 말단에 제공되고, 상기 기초부 블럭 및/또는 상기 베이스 섹션 및/또는 상기 중첩 섹션들에 연결되는 별개의 보조 부유식 구조체들이 단계 d) 전에 명확하게 사용될 수 있다.
특히 도 11에 도시된 바와 같이, 도 7에 포함될 수도 있지만, 중첩 섹션들(7)을 이송시키기 위해서, 상기 중첩 섹션들(7) 중 적어도 일부는 일시적인 다-층 구성(22)으로 배치될 수 있고, 그 결과 상기 중첩 섹션들(7)은 기본적으로 동일한 축 및 레벨 상에 배치되고, 이때 큰 섹션들 내부에는 작은 섹션들이 있다. 이는 장애 없이 중첩 섹션들이 연속적으로 올라가는 것을 고려하면, 차지된 공간의 효율성을 크게 할 수 있고, 섹션들의 조립 동작을 용이하게 할 수 있고, 이로 인하여, 가장 큰 직경을 가지고 최외곽에 배치된 중첩 섹션은 각 경우에 일시적인 위치로부터 올라갈 수 있되, 예를 들면, 도 13-14에 도시된 바와 같이, 크레인(20) 등의 외부 리프팅 수단에 의해 올라갈 수 있다.
이제, 도 17 및 18을 참조해 보면, 베이스 섹션(25) 및 중첩 섹션들(7)은 다층 구성으로 배치될 수 있고, 그러므로, 상기 개시 유닛(1, 1', 25)은 상기 다층 구성을 포함한다. 이러한 경우에서, 외부 리프팅 수단(도 13-14에 도시된 바와 같이, 크레인(20)과 유사함)은 이들의 위치로부터 중첩 섹션들을 위로 잡아당기기 위해 사용될 수 있고, 이들을 샤프트로 텔레스코픽 방식으로(telescopic manner) 뻗어나가게 하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 기술 분야에서 공지된 바와 같이(예를 들면, GB 2451191 A, WO 02/46552 A1 및 WO 2011/006526 A1 참조), 이미 언급된 바와 같은, 일반적으로 매우 비싸고 이용하기 어려운 외부 리프팅 수단에 대한 필요성을 적어도 극복하거나 줄이기 위해, 다층 구성을 가진 상기 베이스 섹션 및 중첩 섹션들이 자가 리프팅 수단을 포함하여, 샤프트 역시 텔레스코픽 방식으로 뻗어나가게 하는 것이 바람직하다.
특히, 도 17에서, 풍력 터빈 수단은 상호 간에 확정적인 위치에서 상부 섹션 상으로의 이송을 위해 적용된다. 이러한 경우에서, 상기 풍력 터빈 수단은 단지 이송용 기관실(nacelle) 및 기능적인 핏팅부(functional fittings)를 포함한다. 그러나, 상술된 바와 같이, 상기 풍력 터빈 수단은 이송용 해당 블레이드들도 포함할 수 있다. 후자인 경우에, 상부 섹션은, 상기 블레이드들과, 상기 하부 구조물의 설치 지점이 위치된 수역(body of water) 간의 접촉을 방지하기 위해, 개시 유닛이 가라앉기 전에 또는 그 동안에 들어 올려질 수 있다.
베이스 섹션의 자유 단(기초부 블럭에 적용된 베이스 섹션 말단 맞은편)이 수면 상에 있는 경우, 개시 유닛이 설치 조건에 있다면, 스캐폴딩(scaffolding)(31)은, 특히 도 18에 도시된 바와 같이, 주로 조립 동작을 위해 적어도 한 명의 오퍼레이터를 안전하게 지지하기에 적합한 베이스 섹션 자유 단과 동일한 높이 상에서 기본적으로 샤프트에 부착될 수 있다. 이러한 경우에서, 모든 중첩 섹션들, 또는 상부 섹션 이외의 모든 중첩 섹션들이 실질적으로 동일한 길이를 가지고, 가장 안쪽의 중첩 섹션으로부터 시작하여 하나씩 중첩 섹션을 위로 연속적으로 들어올림으로써, 샤프트가 텔레스코픽 방식으로 뻗어나가게 되고, 그 결과 섹션 조립 동작(section assembling operations)은 항상 상기 스캐폴딩 높이에서 실행될 수 있는 경우가 바람직하다.
도 12에 도시된 바와 같이, 상기 개시 유닛들(1', 25) 중 일부에 공통된 여러 개의 개시 유닛들(1', 25) 및 보조 부유식 구조체들(14)에 의해 형성된 조립체들은 또한 부유에 의한 이송 동작을 위해 형성될 수 있다. 이러한 해결책은 필요한 보조 구조체들의 수를 줄이는 것을 가능케 하는데, 특히, 상기 개시 유닛의 제조 지점으로부터 해당 타워의 설치 지점까지의 거리가 현저하게 높은 경우에 특히나 이점이 있을 수 있다. 복수의 개시 유닛들은 또한 보조 부유식 구조체 없이 이송을 위해 통합될 수 있다.
이제, 도 13-14에 도시된 바와 같이, 크레인(20)은 하부 구조물(1, 1', 7, 25)과, 그리고 선택적으로 풍력 터빈 수단(16) 또는 그의 구성 부품들을 조립하기 위해 플랫폼(1) 상에 배치되고, 가능한 한 일시적이고 재사용이 가능할 수 있다. 이러한 경우에, 크레인(20) 기둥의 적어도 일부, 예를 들면, 금속 자킷(jacket)은 이미 플랫폼(1) 상에 이송되어 설치될 수 있고, 가라앉은 후에 부분적으로 잠기게 된다. 예를 들면, 특히 도 14에 도시된 바와 같이, 크레인(20)은 고정 수단(19)의 사용에 의해 타워 그 자체의 섹션들에 고정되고, 크레인(20) 부품들은 반-수중식 하부 부품을 제외하고는 일시적이고 재사용이 가능하며, 이때 상기 반-수중식 하부 부품은 유지, 수리 또는 구성요소 대체 동작 등을 위한 크레인(20)의 재설치를 용이하게 하는 목적에 있어 영구적이다.
상기 크레인은 자사 장착이 가능할 수 있고, 즉 타워는 다른 출원에서 이미 공지된 크레인-타워일 수 있다.
마지막으로, 단지 예시적인 목적을 위해서, 도 15는, 플랫폼 및 베이스 섹션이 단일 유닛을 형성하는 개시 유닛(125)을 도시하고, 도 16은 본 발명에 따른 설치 방법의 서로 다른 3 가지 단계로 처해 있는 중첩 섹션(7)을 도시한다. 상기 중첩 섹션(7)은 자가 부유 및 자가 뒤집힘을 위해 내부 칸막이(internal partitioning)에 의해 구성되고(이 경우에, 물이 새지 않는 고정 방사상 벽(29)과, 분리 가능한 스트러트(strut)(23)에 의해 고정되고 물이 새지 않는 분리 가능한 2 개의 방사상 벽들(30)에 의해 구성됨), 해당 개시 유닛과는 독립적으로 이송된다.
특히, 본 발명의 원리는 동일하며, 실시예들 및 상세한 설명은 비-제한적인 예시로 본원에서 설명되고 제시된 것에 대해 폭 넓게 변화될 수 있되, 다음 청구항에서 정의된 바와 같이, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어남 없이, 변화될 수 있다.
특히, 제시되고 비-제한적인 예시에 의해서, 타워 샤프트가 본 출원의 바람직한 선택물로 원형 단면을 가지긴 하지만, 대안적인 다각형 단면의 기하학적인 형상 역시 가능하다.
Claims (17)
- 기본적으로 (선택적인 강성) 콘크리트, 금속 또는 콘크리트/금속 조합으로 구성되고 반-수중식 유형의 설치 조건을 가진 타워 샤프트와, 그리고 콘크리트로 만들어진 해당 타워 기초부를 포함한 해상 타워, 특히 하부 구조물을 설치하는 방법에 있어서,
상기 샤프트의 설치 조건은 반-수중식으로 이루어지고, 상기 타워 기초부의 설치 조건은 물에 잠기는 것이고;
- 상기 해상 타워 설치 방법은 다음을 순서대로 포함하되:
a) 기본적으로 콘크리트로 만들어진 블럭을 포함한 기초부를 건조하여 제조하는 단계로서, 이때 상기 기초부 블럭은 기본적으로 중공 형태(hollow)를 하고 있고, 물이 새지 않으며, 그리고 상기 기초부 블럭의 내부에 통로를 개방하기 위한 제 1 밸러스트 밸브 수단을 가지는, 상기 기초부 건조 단계와, 샤프트의 적어도 하나의 중첩 섹션을 건조하여 제조하는 단계와, 그리고 샤프트의 베이스 섹션을 건조하여 제조하는 단계;
b) 상기 베이스 섹션과 기초부 블럭의 설치 조건에 대한 상대적인 위치를 고려하여, 기계적으로 또는 일체형으로(integrally) 상기 베이스 섹션을 상기 기초부 블럭에 적용하는 단계로서, 이때 상기 베이스 섹션과 기초부 블럭은 개시 유닛을 형성하는, 상기 베이스 섹션 적용 단계와, 상기 베이스 섹션과 중첩 섹션이 다층 구성으로 이루어지도록 상기 중첩 섹션을 상기 개시 유닛에 적용하는 단계와, 그리고 상기 기초부 블럭 및/또는 베이스 섹션에 타워를 장착하기 위한 외부 리프팅 수단 및/또는 자가 리프팅 수단을 적용하는 단계;
c) 상기 개시 유닛을 자가 부유식 방식으로(in a self-floating manner) 이동시키되, 상기 하부 구조물의 설치 지점이 위치될 수역을 통하여 상기 하부 구조물의 설치 지점까지 이동시키는 단계;
d) 상기 기초부 블럭의 내부의 통로를 개방하여 상기 통로를 통해 상기 기초부 블럭에 밸러스트를 도입시킴으로써, 상기 개시 유닛이 상기 수역의 하부에 위치될 때까지 가라앉도록, 상기 기초부 블럭의 제 1 밸러스트 밸브 수단을 제어 방식으로 작동시키는 단계; 및
e) 최종 샤프트의 설치 조건에서 상기 섹션이 뻗어지도록, 타워 장착을 위한 외부 리프팅 수단 및/또는 자가 리프팅 수단을 작동시키는 단계;
를 포함하며,
- 상기 해상 타워 설치 방법은 상기 a) 단계 이후, 그리고 c) 단계 이전에,
f) 상기 기초부 블럭 또는 개시 유닛을, 상기 하부 구조물의 설치 지점이 위치될 수역에 위치시키는 단계를 더 포함하는 해상 타워 설치 방법.
- 청구항 1에 있어서,
적어도 하나의 중첩 섹션은 부소아들로 형성되며, 그리고
상기 적어도 하나의 중첩 섹션을 건조하여 제조하는 단계는 섹션(들)이 완전하게 형성될 때까지 상기 부소아들의 예비 조립을 포함하는 해상 타워 설치 방법.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 해상 타워 설치 방법은 상기 f) 단계 이후에,
g) 상기 하부 구조물의 설치 지점이 위치될 수역에 상기 제 1 밸러스트 밸브 수단을 적어도 부분적으로 잠기게 하는 위치에서 상기 기초부 블럭을 배치하는 단계를 더 포함하는 해상 타워 설치 방법.
- 청구항 3에 있어서,
상기 d) 단계에 도입되는 밸러스트는, 상기 하부 구조물의 설치 지점이 위치될 수역의 물인 해상 타워 설치 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 해상 타워 설치 방법은 상기 a) 단계 이후, 그리고 c) 단계 이전에,
h) 확실한 부유성(positive floatability)을 가진 적어도 하나의 보조 구조체를 상기 기초부 블럭 및/또는 상기 베이스 섹션에 측 방향으로 적용하는 단계를 더 포함하는 해상 타워 설치 방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 b) 단계는,
b') 상기 베이스 섹션과 기초부 블럭의 설치 조건에 대한 상대적인 위치를 고려하여, 기계적으로 또는 일체형으로 상기 베이스 섹션을 상기 기초부 블럭에 적용하는 단계로서, 이때 상기 베이스 섹션과 기초부 블럭은 개시 유닛을 형성하는, 상기 베이스 섹션 적용 단계와, 상기 베이스 섹션과 중첩 섹션이 다층 구성으로 이루어지도록 상기 중첩 섹션을 상기 개시 유닛에 적용하는 단계와, 그리고 상기 기초부 블럭 및/또는 베이스 섹션 및/또는 상기 적어도 하나의 보조 구조체에 타워를 장착하기 위한 외부 리프팅 수단 및/또는 자가 리프팅 수단을 적용하는 단계;로 대체될 수 있는 해상 타워 설치 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 해상 타워 설치 방법은 상기 a) 단계 이후, 그리고 c) 단계 이전에,
i) 상기 기초부 블럭 및/또는 상기 베이스 섹션 및/또는 상기 중첩 섹션들에 풍력 터빈 수단을 적용하는 단계를 더 포함하는 해상 타워 설치 방법.
- 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
상기 해상 타워 설치 방법은 상기 a) 단계 이후, 그리고 c) 단계 이전에,
i) 상기 기초부 블럭 및/또는 상기 베이스 섹션 및/또는 상기 중첩 섹션들 및/또는 상기 보조 구조체에 풍력 터빈 수단을 적용하는 단계를 더 포함하는 해상 타워 설치 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 i) 단계에서, 상기 풍력 터빈 수단은 설치 조건에 맞는 위치와는 다른 위치에 있게 되며, 그리고
상기 해상 타워 설치 방법은 상기 i) 단계 이후에,
j) 상기 풍력 터빈 수단을 상부 섹션에 배치시키는 단계를 더 포함하는 해상 타워 설치 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 i) 단계에서, 상기 풍력 터빈 수단은 상부 섹션이 되는 중첩 섹션 상에 직접 있게 되는 해상 타워 설치 방법.
- 청구항 10에 있어서,
상기 i) 단계에서, 상기 풍력 터빈 수단은 적어도 하나의 블레이드를 포함한 상부 섹션이 되는 중첩 섹션 상에 직접 있게 되는 해상 타워 설치 방법.
- 청구항 11에 있어서,
상기 상부 섹션은 상기 d) 단계 이전 또는 상기 d) 단계 중에 들어 올려지는 해상 타워 설치 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가라앉도록 하는 단계는 상기 d) 단계 이전에, 상기 기초부 블럭 및/또는 상기 베이스 섹션 및/또는 상기 중첩 섹션들에 연결된 보조 부유식 구조체들 및 안내 또는 안정화 수단에 의해 도움을 받는 해상 타워 설치 방법.
- 청구항 13 또는 청구항 5에 있어서,
상기 보조 부유식 구조체들은 상기 h) 단계에서 적용된 보조 부유식 구조체들인 해상 타워 설치 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 e) 단계에서, 상기 외부 리프팅 수단은 중첩 섹션들을 들어올려 텔레스코픽 방식으로 상기 중첩 섹션들을 샤프트로 뻗게 하고, 그리고/또는 상기 자가 리프팅 수단은 상기 샤프트를 텔레스코픽 방식으로 뻗게 하는 해상 타워 설치 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기초부 블럭에 적용된 베이스 섹션 말단의 맞은편에 있는 베이스 섹션 자유 단은, 상기 개시 유닛이 설치 조건에 있게 되면 수면 위에 있게 되며, 그리고
상기 베이스 섹션 자유 단과 동일한 높이에서, 샤프트에 기본적으로 스캐폴딩이 부착되는 해상 타워 설치 방법.
- 청구항 16에 있어서,
모든 중첩 섹션들, 또는 상부 섹션 이외의 모든 중첩 섹션들이 동일한 길이를 실질적으로 가지고, 상기 샤프트가 텔레스코픽 방식으로 뻗어나가되, 가장 안쪽의 중첩 섹션으로부터 시작하여 하나씩 중첩 섹션을 위로 연속적으로 들어올림으로써, 뻗어나가고, 그 결과 섹션 조립 동작은 항상 상기 스캐폴딩 높이에서 실행되는 해상 타워 설치 방법.
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| BR112017008829A2 (pt) * | 2014-10-31 | 2017-12-19 | Soletanche Freyssinet | processo de fabricação de blocos de construção em concreto para uma torre de aerogerador e sistema associado |
| GB201420661D0 (en) * | 2014-11-20 | 2015-01-07 | Concrete Marine Solutions Ltd | A floating support structure for a wind turbine and method for installing same |
| WO2016129582A1 (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 戸田建設株式会社 | 洋上風力発電設備及びその施工方法 |
| JP6675207B2 (ja) * | 2015-02-10 | 2020-04-01 | 電源開発株式会社 | 洋上風力発電設備及びその施工方法 |
| PT3276086T (pt) * | 2015-03-27 | 2020-04-22 | Drace Infraestructuras S A | Fundação de gravidade para a instalação de turbinas eólicas offshore |
| US9657495B2 (en) * | 2015-10-14 | 2017-05-23 | James D. Lockwood | Crane system incorporated into a tower |
| CN105442899B (zh) * | 2015-12-01 | 2018-06-05 | 三一重型能源装备有限公司 | 海上测风塔及其基座 |
| CA2916228C (en) * | 2015-12-23 | 2019-02-26 | 649119 N.B. Inc. | Pre-cast concrete foundation of modular construction for telecommunication or wind turbine tower |
| JP6716261B2 (ja) * | 2016-01-20 | 2020-07-01 | 電源開発株式会社 | 洋上風力発電設備及びその施工方法 |
| AT517959B1 (de) | 2016-02-18 | 2017-06-15 | Holcim Technology Ltd | Fundament für ein Windrad |
| JP6776505B2 (ja) * | 2016-05-12 | 2020-10-28 | 前田建設工業株式会社 | 洋上施設の基礎、洋上施設及び洋上施設の基礎の構築方法 |
| CN110177937A (zh) * | 2016-12-23 | 2019-08-27 | 菱重维斯塔斯海上风力有限公司 | 用于风轮机的离岸安装的组件、系统和方法 |
| ES2617991B1 (es) | 2017-02-14 | 2018-03-27 | Berenguer Ingenieros S.L. | Estructura marítima para la cimentación por gravedad de edificaciones, instalaciones y aerogeneradores en el medio marino |
| US11885297B2 (en) | 2017-05-10 | 2024-01-30 | Gerald L. Barber | Transitioning wind turbine |
| US10788016B2 (en) | 2017-05-10 | 2020-09-29 | Gerald L. Barber | Transitioning wind turbine |
| PL3530809T3 (pl) * | 2018-02-21 | 2021-08-02 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Struktura łącząca do instalacji morskiej |
| CN111287908B (zh) * | 2018-12-06 | 2022-01-04 | 上海风领新能源有限公司 | 混凝土塔筒的施工方法 |
| JP7158299B2 (ja) * | 2019-01-29 | 2022-10-21 | 鹿島建設株式会社 | 洋上風力発電用基礎構造および洋上風力発電用基礎構造の施工方法 |
| ES2785802B2 (es) * | 2019-04-05 | 2021-05-19 | Esteyco S A | Procedimiento de instalacion de un aerogenerador de torre mar adentro |
| KR102247619B1 (ko) * | 2020-02-11 | 2021-05-03 | 한국전력기술 주식회사 | 부유식풍력발전기의 상부타워를 이송하기 위한 운송장치 |
| CN113530761B (zh) * | 2020-04-21 | 2023-02-24 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种格栅式结构的海上风电机组漂浮式基础及施工方法 |
| DE102020118713A1 (de) | 2020-07-15 | 2022-01-20 | Alexander Kelemen | Verfahren zum Herstellen einer Windenergieanlage, Windenergieanlage sowie Torsionsaufnahme |
| DE102020124137A1 (de) | 2020-09-16 | 2022-03-17 | Rwe Renewables Gmbh | Gründung eines Offshore-Bauwerks |
| FR3117553B1 (fr) * | 2020-12-10 | 2022-11-04 | Bourbon Offshore Gaia | Procédé d’assemblage d’un parc éolien offshore flottant |
| CN113513038B (zh) * | 2021-06-09 | 2023-04-18 | 上海电气风电集团股份有限公司 | 一种混凝土单桩基础及其安装、施工方法 |
| JP7492283B1 (ja) | 2022-11-24 | 2024-05-29 | 株式会社四国Ｇａ | 着床式洋上架台の構築方法、着床式洋上架台、及び洋上風力発電装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020051931A (ko) * | 1999-11-11 | 2002-06-29 | 어조 린타-죠피 | 해상에 연안 풍력 발전기를 설치 및 운반하는 방법 및시스템 |
| US20040169376A1 (en) * | 2001-07-06 | 2004-09-02 | Jacques Ruer | Offshore wind turbine and method for making same |
| KR20110017852A (ko) * | 2008-04-24 | 2011-02-22 | 악시오나 윈드파워, 에스.에이. | 해상풍 터빈용 지지 요소, 상기 지지 요소의 제조 방법 및 상기 지지 요소의 설치 방법 |
Family Cites Families (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2927435A (en) * | 1955-09-23 | 1960-03-08 | Raymond Int Inc | Offshore platforms |
| US2933898A (en) * | 1955-11-16 | 1960-04-26 | Raymond Int Inc | Offshore platform structures |
| US3516259A (en) * | 1966-09-12 | 1970-06-23 | Kaiser Steel Corp | Offshore structure method and apparatus |
| US3390531A (en) * | 1967-04-14 | 1968-07-02 | Shell Oil Co | Offshore drilling platform |
| US3803855A (en) * | 1972-09-29 | 1974-04-16 | A Malkiel | Submerged oil storage tank |
| IE39145B1 (en) * | 1972-12-01 | 1978-08-16 | Redpath Dorman Long Ltd | Improvements in or relating to the founding of maritime structures |
| IT1172824B (it) * | 1983-03-30 | 1987-06-18 | Tecnomare Spa | Metodo di costruzione, trasporto ed installazione in loco di una struttura reticolare marina per alti fondali |
| GB2186901B (en) * | 1986-02-24 | 1990-05-02 | British Gas Plc | Offshore platforms |
| USRE35912E (en) * | 1988-08-25 | 1998-09-29 | Gomez De Rosas; Ricardo R. | Method of installing lean-to well protector |
| NO167679C (no) * | 1989-07-14 | 1991-11-27 | Offshore Innovation Ltd A S | Oppjekkbar oljerigg og hjoernesoeyle for fremstilling av samme. |
| US5803668A (en) * | 1993-12-17 | 1998-09-08 | Kajima Corporation | Method of constructing gravity-type marine structure and structure by same |
| JP2822873B2 (ja) * | 1994-03-03 | 1998-11-11 | 鹿島建設株式会社 | 大水深基礎構造物の施工方法およびその構造物 |
| JP2001090386A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-03 | Nippon Steel Corp | 鉄塔およびその施工方法 |
| FI107184B (fi) | 1999-11-11 | 2001-06-15 | Asko Fagerstroem | Menetelmä ja järjestelmä offshore-tuulivoimalan asentamiseksi merelle ja/tai noutamiseksi mereltä, ja offshore-tuulivoimala |
| US6782667B2 (en) | 2000-12-05 | 2004-08-31 | Z-Tek, Llc | Tilt-up and telescopic support tower for large structures |
| ES2316768T3 (es) * | 2002-05-28 | 2009-04-16 | Iti Scotland Limited | Metodo y grua para instalar, mantener y desmantelar turbinas de viento. |
| ITBA20020047A1 (it) * | 2002-12-17 | 2004-06-18 | Enertec Aktiegesellschaft Ag | Metodo di realizzazione di una piattaforma sommergibile a spinta bloccata per la produzione di energia elettrica dal vento in mare aperto e di prodotti di maricoltura |
| WO2005028781A2 (en) * | 2003-09-16 | 2005-03-31 | Clement Hiel | Composite tower for a wind turbine and method of assembly |
| NO320948B1 (no) * | 2004-07-01 | 2006-02-20 | Owec Tower As | Anordning ved boymomentfattig stagforbindelse |
| US7352078B2 (en) * | 2005-05-19 | 2008-04-01 | Donald Hollis Gehring | Offshore power generator with current, wave or alternative generators |
| GB0713990D0 (en) | 2007-07-18 | 2007-08-29 | Chambers Peter R | Mountings |
| KR20100087095A (ko) * | 2007-09-13 | 2010-08-03 | 플로팅 윈드팜스 코포레이션 | 해상 수직축 풍력 터빈 및 관련 시스템 및 방법 |
| GB2455784B (en) * | 2007-12-21 | 2012-10-24 | Tidal Energy Ltd | Tidal flow power generation |
| DE102008003647B4 (de) * | 2008-01-09 | 2011-12-15 | Gicon Windpower Ip Gmbh | Schwimmendes Gründungstragwerk mit Auftriebskomponenten, in aufgelöster Bauweise |
| PT2727813T (pt) * | 2008-04-23 | 2017-10-26 | Principle Power Inc | Resumo |
| DE102008041849A1 (de) | 2008-09-05 | 2010-03-25 | Max Bögl Bauunternehmung GmbH & Co. KG | Off-Shore-Anlage, Fundament einer Off-Shore-Anlage und Verfahren zum Errichten einer Off-Shore-Anlage |
| DK2454427T3 (en) | 2009-07-13 | 2017-05-15 | Vsl Int Ag | Telescopic tower arrangement and method |
| US8240955B2 (en) * | 2010-06-29 | 2012-08-14 | General Electric Company | Tower segments and method for off-shore wind turbines |
| WO2012024608A2 (en) * | 2010-08-20 | 2012-02-23 | Horton Wison Deepwater, Inc. | Offshore wind turbine and methods of installing same |
| ES2378960B1 (es) | 2010-09-22 | 2013-02-25 | Inneo Torres S.L. | Procedimiento de instalación de torre para uso aguas adentro. |
-
2011
- 2011-10-18 ES ES201131668A patent/ES2415058B2/es active Active
-
2012
- 2012-10-18 US US14/351,679 patent/US9777451B2/en active Active
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020051931A (ko) * | 1999-11-11 | 2002-06-29 | 어조 린타-죠피 | 해상에 연안 풍력 발전기를 설치 및 운반하는 방법 및시스템 |
| US20040169376A1 (en) * | 2001-07-06 | 2004-09-02 | Jacques Ruer | Offshore wind turbine and method for making same |
| KR20110017852A (ko) * | 2008-04-24 | 2011-02-22 | 악시오나 윈드파워, 에스.에이. | 해상풍 터빈용 지지 요소, 상기 지지 요소의 제조 방법 및 상기 지지 요소의 설치 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR112014009389A2 (pt) | 2017-04-25 |
| BR112014009389B1 (pt) | 2021-02-23 |
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| CA2851618A1 (en) | 2013-04-25 |
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| PT2776634T (pt) | 2017-03-13 |
| DK2776634T3 (en) | 2017-03-13 |
| JP2014532133A (ja) | 2014-12-04 |
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