NO330281B1 - Anordning og fremgangsmate ved flytende vindturbin - Google Patents

Anordning og fremgangsmate ved flytende vindturbin Download PDF

Info

Publication number
NO330281B1
NO330281B1 NO20100154A NO20100154A NO330281B1 NO 330281 B1 NO330281 B1 NO 330281B1 NO 20100154 A NO20100154 A NO 20100154A NO 20100154 A NO20100154 A NO 20100154A NO 330281 B1 NO330281 B1 NO 330281B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
hull
wind turbine
anchor
rotor
column
Prior art date
Application number
NO20100154A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20100154A1 (no
Inventor
Dag Velund
Per Jossang
Original Assignee
Dag Velund
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dag Velund filed Critical Dag Velund
Priority to NO20100154A priority Critical patent/NO20100154A1/no
Priority to US13/576,378 priority patent/US20130052015A1/en
Priority to GB1214084.4A priority patent/GB2489897B/en
Priority to PCT/NO2011/000038 priority patent/WO2011093725A1/en
Priority to DE112011100404T priority patent/DE112011100404T5/de
Publication of NO330281B1 publication Critical patent/NO330281B1/no
Publication of NO20100154A1 publication Critical patent/NO20100154A1/no

Links

Classifications

    • 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
    • F03D13/10—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
    • F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F03D13/22—Foundations specially adapted for wind motors
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en flytende vindturbin (1), innbefattende en rotor (3), en øvre søyle (5) tilknyttet rotoren (3), og en stabilisatortank (4) anordnet mellom den øvre søylen (5) og en nedre søyle (6), og et anker (7) roterbart tilknyttet den nedre søylen (6) idet stabilisatortanken (4) har sitt oppdriftsenter eksentrisk anordnet i forhold til en langsgående senterakse gjennom den øvre (5) og nedre (6) søylen. Oppfinnelsen vedrører også fremgangsmåter for montering og installasjon av en flytende vindturbin (1).

Description

Anordning og fremgangsmåte ved flytende vindturbin
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning og en fremgangsmåte ved en flytende vindturbin, og mer spesifikt en anordning og en fremgangsmåte som respektivt angitt i ingressen til krav 1 og 11.
Det er fra tidligere kjent "offshore" vindturbinkonsepter basert på anvendelse av land-konstruksjoner og -verktøy, idet det i praksis først installeres en bunnfast ståljacket på hvilken det deretter montere en landturbin. Dette fungerer på et vis, men medfører vik-tige begrensinger, slik som begrenset vanndyp, sikkerhet i forbindelse med værekspone-ring ved installasjon med tunge og høye løft, vedlikehold og kostnader. I tillegg forankres ovennevnte flytende offshoreturbiner ved hjelp av et system bestående av tre anker-legger, hver med en lengde på ca. 3 ganger vanndypet, og legger således beslag på store arealer. Som et eksempel på sistnevnte vil én enkelt vindturbin forankret på 330 m vanndyp legge beslag på et sirkulært sjøbunnareal med en diameter på ca. 2000 m, og en park bestående av slik oppankrede vindturbiner vil således beslaglegge svært store arealer.
Dagens arealtildelinger for vindturbinparker til havs viser økende vanndyp og økende avstander til land, og dermed mer krevende værforhold og vanskeligere adkomst. Behovet for installasjoner, utstyr og operasjoner som tilfredsstiller de krav disse forhold-ene medfører antas derfor raskt å øke.
Av ytterligere kjent teknikk kan nevnes et flytende vindkraftverk med avstivningssy-stem av strekkstagtypen som beskrevet i NO 324756 Bl.
En ulempe med tidligere kjente vindturbiner, både av typen for montering på en bunnfast ståljacket og av typen beskrevet i NO 324756 Bl er at høye kraner eller tilsvarende må benyttes på installasjonsstedet, som ofte er langt til havs og med harde værforhold. Dette innebærer en sikkerhetsrisiko ved hardt vær, eller at tidsvinduet for installasjon reduseres til antatt sikre værperioder.
De ovennevnte og/eller andre ulemper søkes i henhold til oppfinnelsen løst eller redu-sert med en anordning og en fremgangsmåte med de i karakteristikken til krav 1 og 11 respektivt angitte trekk.
Fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige krav.
I et aspekt vedrører således den foreliggende oppfinnelse en vindturbin for elkraftpro-duksjon hovedsakelig på middels og større havdyp (40 - 300 m), hvor turbinen produse-res og ferdigstilles i beskyttet farvann (fjord/kai), slepes ut til og installeres på lokasjon, tilkobles kabel(nett) og er klar for drift/operasjon. Konstruksjonen er basert på en form for artikulert tårn med egnet oppdrift og stabilitet, forbundet med et fast sjøbunnsanker via et universalledd. Turbinen inntar, på grunn av sin utforming, selv en korrekt vinkel i forhold til aktuell vindretning. Konseptet er svært fleksibelt, og lar seg enkelt tilpasse havdypet og grunnforhold på installasjonsstedet. Utformingen gir stor operasjonell ro-busthet i alle faser.
Den foreliggende oppfinnelse er nærmere beskrevet i det etterfølgende, med henvisning til de medfølgende tegninger av ikke-begrensende utførelsesformer, der
Figur 1 a og b viser en vindturbin i henhold til oppfinnelsen, sett henholdsvis forfra og fra siden, og med et ballastsystem for anvendelse under montasje- og installasjonsopera-sjoner, Figur 2 a - d er en prinsipiell oversikt over ulike faser eller trinn i en første utførelses-form av en fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen, Figur 3 a - d er en prinsipiell oversikt over ulike faser eller trinn i en andre utførelses-form av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, Figur 4 a - d er detaljriss av de ulike faser eller trinn vist i, og som henholdsvis tilsvarer, figur 2 a - d, og Figur 5 a - d er detaljriss av de ulike faser eller trinn vist i, og som henholdsvis tilsvarer, figur 3 a - d.
Med henvisning til fig. 1 er det vist en vindturbin 1 av medvindstypen i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen, innbefattende en nacelle 2, en til nacellen tilknyttet rotor 3, en stabilisatortank 4 anordnet mellom en øvre søyle 5 og en nedre søyle 6, og et sugeanker 7 forbundet med den nedre delen av søylen 6 via et universal- eller kardangledd 8 som tillater rotasjon i alle retninger. Som det videre fremgår av fig. 1 er et bal lastsystem fordelaktig tilveiebrakt idet de øvre og nedre søyler 5, 6 er inndelt i ulike kammer 9-12, som via respektive ledninger går til et felles uttak 13 for tilkobling til en navlestreng (umbilical) mellom et her ikke vist hjelpefartøy og vindturbinen 1. Som det fremgår av figuren utgjør stabilisatortanken 4 et eget separat kammer som også er tilkoblet det felles uttaket 13 via en separat ledning. Navlestrengen inneholder videre fordelaktige systemer for tilførsel av vann/luft og kontrollsystem for ikke viste ventiler etc.
Stabilisatortanken 4 er under drift anordnet under vannlinjen, og som det fremgår av fig. 1 er stabilisatortanken 4 fordelaktig eksentrisk anordnet i forhold til en langsgående senterakse av den øvre 5 og nedre 6 søylen, og hvor søylene 5, 6 og stabilisatortanken 4 ut-gjør vindturbinens 1 skrog 23. Denne eksentrisiteten fører til at tankens 4 oppdriftssen-ter flyttes opp ved bøying av skroget 23 i vindretningen, som således begrenser kreng-ning og vridning av skroget 23, i tillegg til den funksjonen stabilisatortanken 4 har ved manipulering av vindturbinen 1 ved transport og installasjon, slik det vil bli nærmere beskrevet nedenfor. Blant annet vil vindturbinen 1 flyte i en gitt rotasjonsposisjon om senteraksen, dvs. uten å rotere, når den slepes eller manipuleres liggende i sjøen, samt at stabilisatortanken vil tjene som rotasjonspunkt ved manipulering av vindturbinen 1 fra liggende til oppreist posisjon, eller omvendt.
Ved å benytte en vindturbin 1 av medvindstypen sitter rotoren 3 dermed på lesiden av den øvre søylen 5. Søylen 5 gis fordelaktig en permanent slagside i vindretningen lik 5° ved vertikal rotor 3, økende til 6-7° grader ved økende vindhastighet og resulterende økt vindpress mot rotor 3 og søyle 5. En medvindsrotor 3 vil ha sitt kraftsenter en avstand (typisk et antall meter) i medvindsretning ut fra søylens 5 dreiesenter i et nedre forankringspunkt. En svingkrans 14 i dette nedre området, samt en slepering 15 anordnet i et tverrsnitt av søylen 5 rett over vannlinjen, tillater søyle 5 og rotor 3 å styre med vinden. Rotoren 3 rettes eller projiseres dermed vinkelrett på vindretningen uten behov for tilførsel av noen ytterligere mekanisk kraft. Svingekransen 14 kan fordelaktig ha spesifikasjoner tilsvarende svingkranser benyttet for eksempel hos Liebherr byggekr-aner, da disse tåler vann/salt og langtids ekstrem bruk.
Svingkransen 14 og sleperingen 15 vil fordelaktig ha en utforming som hindrer tvinn av en elektrisk kabel som går nedover i vindturbinen 1 fra en generator anordnet i nacellen 2 og til nettet via en nedre del av vindturbinen 1.
Videre har, slik det fremgår av fig. 1, den øvre søylen 5 fordelaktig et dråpe- eller vingeformet tverrsnitt og hvor spissens eller dråpens spisse ende til en hver tid peker i vindretningen for å sikre en mest mulig laminær luftstrøm bak søylen 5 slik at rotorme-kanismen belastes i mindre grad enn dersom hvert av rotorens 3 tre blader møter et tur-bulent område ved hver passering bak søylen 5. Relatert til øvrige deler av vindturbinen 1 er således vingens eller dråpens spiss således fordelaktig anordnet langs samme horisontale akse som vindturbinens 1 horisontale aksel og pekende i retning av rotoren 3.
Tilsvarende har, slik det også fremgår av fig. 1, også nacellen 2 fordelaktig en vingeform for å sikre en mest mulig homogen luftstrøm mot rotoren 3, selv om den negative effekten av en inhomogen luftstrøm er minst nærmest rotorens 3 sentrum. Nacellens 2 vingeform vil skape løft/drag som motvirker bøying av søylen 5 i vindretning under sterke vindforhold, og som således bidrar til øket stivhet for vindturbinen 1 som helhet.
Den nedre søylen 6 har, i motsetning til den øvre søylen 5, fordelaktig et sylindrisk tverrsnitt, og har i tillegg til en variabel vannballast også en bestemt mengde (ikke vist) fast ballast, for eksempel i form av olivin. Samme søyle 6 er gitt oppdrift i øvre del under vannlinjen, idet økt oppdrift i øvre del av søylen 6 sammen med den faste ballasten i nedre del av søylen vil gi en hydrodynamisk stabil (stiv) søyle 6.
Som tidligere indikert vil stabilisatortankens 4 volum tilpasses behovet for "stivhet" i konstruksjonen, og hvor en høy-ytelsesgenerator krever økt "skrogstivhet" (øket volum i tanken) enn mindre generator. Ved at stabilisatortanken er eksentrisk anordnet, med mer volum på vindsiden av skroget 23, reduseres som tidligere nevnt vridninger i skroget 23, og sikrer maksimal projeksjon av rotor 3 mot vinden ved økende vindtrykk. Søy-len 6 og stabilisatortanken 4 vil fordelaktig ha en total lengde (dybde) som i det vesentlige tilsvarer vanndypet på installasjonsstedet.
I tegningene er det vist en vindturbin 1 av horisontalakselturbintypen med generatoren plassert i nacellen 2.1 en alternativ, ikke vist, utførelsesform er generatoren anordnet vertikalt nede i søylene 5 og forbundet med rotoren 3 via et vinkelgir i nacellen 2. Alter-nativt til å være av den viste horisontalakselturbintypen kan vindturbinen 1 være av vertikalakselturbintypen, og hvor både den øvre og nedre søylen 5, 6 da fordelaktig har et sylindrisk tverrsnitt. I sistnevnte alternativ vil behov for svingkrans 14 og slepering 15 bortfalle, som medfører en forenkling og dermed en kostnadsreduksjon. Skroget 23 vil i dette alternativet fordelaktig ha en vertikal posisjon i vannet, men vil nødvendigvis krenges noe av vind- og bølgekrefter. Likeledes vil den øvre søylens 5 høyde kunne reduseres noe ved en vindturbin av vertikalakselturbintypen da behovet for avstand mellom rotorblader og sjø ikke vil være en like aktuell problemstilling.
Med henvisning til fig. 2 - 5 er det vist to utførelsesformer av en fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen. En første utførelsesform av fremgangsmåten, her også kalt "dypvannsmetoden" er prinsipielt vist i fig. 2 mens en andre utførelsesform av fremgangsmåten, her også kalt "verkstedmetoden" er prinsipielt vist i fig. 3.
En kort beskrivelse av en fordelaktig utførelsesform av "dypvannsmetoden" er som føl-ger: Skroget 23 slepes til en dyp fjord, hvoretter skroget 23 ballasteres til ønsket dyp-gang slik at en nedre ende 16 av søylen 6 har samme elevasjon som et tilkolingsledd 17 hos sugeankeret 7 som nå henger i en bukk 18 på akterenden av en lekter 19, idet tilkob-lingsleddet 17 nå er rett over vannflaten. Anker 7 og søyle 6 sammenkobles, frigjøres fra lekter 19, ballasteres til loddrett stilling og senkes ned til 6 - 7 m fribord, manøvre-res under nacellen 2 som nå er plassert på bukken 18 av den samme lekteren 19. Skroget 23 deballasteres så til kontakt med nacellen 2, monteres sammen med sistnevnte og deballasteres videre til slepedybde. Etter innvendig klargjøring slepes den nå ferdige vindturbinen 1 til lokasjon for forankring og installasjon.
Fig. 2 a - d viser de fire faser av en utførelsesform av dypvannsmetoden mer detaljert.
En første fase, vist i fig 2a, innbefatter fordelaktig de følgende trinn;
- lekter 19 henter ankeret 7 på verksted,
- ankeret 7 henges av/sikres på bukk 18,
- lekter 19 med anker 7 slepes til byggested,
- anker kobles tørt til skroget 23,
- skroget 23 klargjøres for å stilles på høykant (upending).
En andre fase, vist i fig. 2b, innbefatter fordelaktig de følgende trinn;
- ballastslange (ikke vist) koples til det felles uttaket 13,
- skrog 23 ballasteres til 5° tilt og 5 m fribord,
- søyle posisjoneres under bukk 18 i akterkant av lekter 19,
- komplett nacelle 2 løftes inn i bukk 18.
En tredje fase, vist i fig. 2c, innbefatter fordelaktig de følgende trinn;
Skrog 23 deballasteres
- vekt av nacelle 2 overføres gradvis fra bukk 18 til skrog 23,
- komplett nacelle 2 monteres til skrog 23,
- skrog 23 deballasteres til "montasjefribord",
- fast ballast overføres til skrog 23,
- testing samt klargjøring for utslep.
En fjerde fase, vist i fig. 2d, innbefatter fordelaktig de følgende trinn;
- ballastering til utslepsdypgang,
- tilkopling til slepebåt 20,
- utslep,
- posisjonering,
- forankring og installasjon,
tilkopling til strømnett,
- test og oppstart.
En kort beskrivelse av en fordelaktig utførelsesform av "verkstedmetoden" er som føl-ger: Anker 7 plasseres på kanten av en kai 21 (eventuelt under bukk i forkant av kai). Skroget 23 slepes fra sitt fortøyningssted, og posisjoneres med den nedre enden 16 mot ankeret 7. Skroget 23 ballasteres så i den øvre delen 5 til den nedre enden 16 har samme elevasjon som ankerets 7 tilkoblingsledd 17. Anker 7 og skrog 23 kobles deretter sammen. Skroget 23 deballasteres deretter i den nedre delen 6 og ballasteres i den øvre delen 5. Med skroget 23 som arm løftes således ankeret 7 fra kai 21, hvoretter skroget 23 tas ut fra kai 21, og deretter manøvreres med en øvre ende 22 mot kai 21 på hvilken den komplette nacellen 2 er plassert i korrekt vinkel i sin bukk 18, med enden 16 vendt mot sjøen. Skroget 23 ballasteres deretter til korrekt nivå og monteres sammen med nacellen 2. Skroget 23 deballasteres deretter i den øvre enden 22 tilkoblet nacellen 2, som fører til at nacellen 2 løftes fri fra sin bukk 18 på kanten av kaien 21. Vindturbinen 1 slepes liggende fra kai 21 til dypt vann, stilles på høykant, hvoretter sammen prosedyre som for dypvannsmetoden følges for forankring og installasjon.
Fig. 3 a - d viser de fire faser av en utførelsesform av verkstedmetoden mer detaljert.
En første fase, vist i fig. 3a, innbefatter fordelaktig de følgende trinn;
- skrog 23 sjøsettes fra verksted,
- anker 7 på kai 21, vendt 90°,
- leddet 17 monteres og klargjøres,
- skroget 23 ballasteres i den øvre delen 5,
- elevasjon i nedre enden 16 tilpasses leddets 17 senter,
- skroget 23 posisjoneres mot leddet 17,
- skroget 23 og ankeret 7 sammenkoples i leddet 17,
skroget 23 ballasteres, og tas fra kai 21.
En andre fase, vist i fig. 3b, innbefatter fordelaktig de følgende trinn;
- skrogets 23 øvre ende 22 føres mot kai 21,
skroget 23 koples til klargjort nacelle 2 på kai 21,
skroget 23 ballasteres
- komplett vindturbin 1 slepes til dypvannsområde.
En tredje fase, vist i fig. 3c, innbefatter fordelaktig de følgende trinn;
- vindturbinen 1 forankres og ballasteres i delen 6 av skroget 23,
- vindturbinen 1 slepes til dypvannssted, og forankres,
- vindturbinen 1 ballasteres til vertikal posisjon,
- fast ballast overføres til søylen,
- testing og klargjøring for utslep.
En fjerde fase, vist i fig. 3d, innbefatter fordelaktig de følgende trinn;
- vindturbinen 1 ballasteres til utslepsdypgang,
- slepebåt 20 tilkobles vindturbinen 1,
- vindturbinen slepes ut og posisjoneres i monteringslokasjon,
forankring og installasjon,
- tilkobling til strømnett,
- testing og oppstart.
De ovennevnte fremgangsmåter i henhold til oppfinnelsen muliggjør således montering av vindturbinen 1 på et værsikkert sted langt fra installasjonstedet, og hvor monterings-og installasjonsoperasjonene kan foregå på sikker og kostnadseffektiv måte fra et punkt like over vannoverflaten uten bruk av store kraner eller liknende.
I beskrivelsen ovenfor og i kravene er det benyttet betegnelsen "flytende" vindturbin idet vindturbinen manipuleres og slepes flytende til installasjonsstedet for forankring og i forankret tilstand holdes i flytende posisjon ved hjelp av egen oppdrift. Denne betegnelsen utelukker imidlertid ikke at vindturbinen, eller deler av denne, kan være lagret på land eller på et fartøy for eksempel ved produksjon, installasjon eller reparasjon/oppgra-dering. En alternativ betegnelse for vindturbinen i flytende og forankret posisjon på lokasjon/installasjonssted kan således være "dynamisk forankret", idet vindturbinen tilla-tes å beveges dynamisk i forhold til de til enhver tid rådende vind- og strømningsfor-hold.
Selv om det i utførelsesformene ovenfor er vist og beskrevet et sugeanker, er også andre ankertyper tenkelig innenfor rammen av oppfinnelsen. Likeledes er andre endringer og modifikasjoner mulig innenfor rammen av oppfinnelsen som angitt i de vedlagte krav.

Claims (18)

1. Flytende vindturbin (1), innbefattende en rotor (3), en øvre søyle (5) tilknyttet rotoren (3), og en stabilisatortank (4) anordnet mellom den øvre søylen (5) og en nedre søyle (6), og et anker (7) roterbart tilknyttet den nedre søylen (6), idet søylene (5, 6) og stabilisatortanken (4) utgjør vindturbinens (1) skrog (23),karakterisert vedat det i den øvre (5) og nedre søylen (6) er anordnet et antall kammer (9-12) som sammen med stabilisatortanken (4) inngår i et ballastsystem for vindturbinen (1), hvilket ballastsystem muliggjør flytende manipulering av skrogets (23) posisjon i vannet for tilkobling av rotoren (3) og ankeret (7) til respektive ender av skroget (23) fra et fartøy (19) eller fra kai (21) fra en posisjon like over vannoverflaten.
2. Vindturbin i henhold til krav 1,karakterisert vedat stabilisatortanken (4) har sitt oppdriftsenter eksentrisk anordnet i forhold til en langsgående senterakse gjennom den øvre (5) og nedre (6) søylen.
3. Vindturbin i henhold til krav 1 eller 2,karakterisertved at vindturbinen (1) er av horisontalakseltypen og av medvindstypen og innbefatter en nacelle (2) tilknyttet rotoren (3) og den øvre søylen (5).
4. Vindturbin i henhold til krav 1 eller 2,karakterisertved at vindturbinen (1) er vertikalakseltypen.
5. Vindturbin i henhold krav 1 til 3,karakterisert vedat den øvre søylen (5) har et vingeformet eller dråpeformet tverrsnitt, med vingens eller dråpens spiss anordnet langs samme horisontale akse som vindturbinens (1) horisontale aksel og pekende i retning av rotoren (3), og at den nedre søylen (6) har et sirkulært tverrsnitt.
6. Vindturbin i henhold til krav 4,karakterisert vedat den øvre (5) og den nedre (6) søylen har et sirkulært tverrsnitt.
7. Vindturbin i henhold til krav 1 til 3 og 5,karakterisertv e d at nacellen (2) har en vingeform for å skape løft hos nacellen (1).
8. Vindturbin i henhold til krav 1 til 3 og 5 til 7,karakterisertved at en nedre svingkrans (14) og en øvre slepering (15) er tilordnet skroget (23).
9. Vindturbin i henhold til et hvilket som helst av de ovenstående krav,karakterisert vedat det til en nedre ende (16) av søylen (6), via et kardangledd (8), er anordnet et anker (7).
10. Vindturbin i henhold til krav 9,karakterisert vedat ankeret (7) er et sugeanker.
11. Fremgangsmåte for montering og installasjon av en flytende vindturbin (1) som angitt i krav 1 til 10,karakterisert vedå innbefatte det trinn å: flytende manipulere skrogets (23) posisjon i vannet for tilkobling av rotoren (3) og ankeret (7) til respektive ender av skroget (23) fra et fartøy (19) eller fra kai (21), fra en posisjon like over vannoverflaten.
12. Fremgangsmåte i henhold til krav 11,karakterisertved å innbefatte de følgende trinn: - anordne skroget (23) liggende i det vesentlige horisontalt flytende i sjø ved kai (21), - ballastere skroget (23) slik at en nedre del (16) av skroget (23) løftes fra sjøen, - posisjonere den nedre delen (16) mot et anker (7) liggende på kai (21), - tilkoble ankeret (7) til den nedre delen (16) av skroget (23), - ballastere skroget (23) tilkoblet ankeret (7) ytterligere slik at ankeret (7) løftes fra kai (21), - vende skroget (23) tilkoblet ankeret i sjøen slik at en øvre del (22) av skroget (23) vender mot kai (21), - posisjonere den øvre delen (22) av skroget (23) mot en rotorinnbefattende del liggende på kai (21), - kople den rotorinnbefattende del til den øvre delen (22) av skroget (23), - ballastere skroget (23) ytterligere slik at den rotorinnbefattende del løftes fra kai (21), og - slepe den slik monterte vindturbin (1) fra kai (21).
13. Fremgangsmåte i henhold til krav 12,karakterisertved å innbefatte de ytterligere trinn å: - slepe turbinen (1) til et sjøområde dypt nok til å tillate vertikal posisjonering av vindturbinen (1), - ballastere turbinen (1) til vertikal posisjon, - slepe den vertikalt posisjonerte turbinen (1) til installasjonssted, - forankre og installere vindturbinen (1) på installasjonsstedet.
14. Fremgangsmåte i henhold til krav 11,karakterisertved å innbefatte de følgende trinn: - slepe skroget (23) til et tilstrekkelig dypt monteringssted til sjøs, - ballastere skroget (23) slik at en nedre ende (16) av skroget (23) har samme elevasjon som et anker (7) anordnet på et fartøy (19), - koble den nedre enden (16) til ankeret (7), - frigjøre ankeret (7) fra fartøyet (19), - stille skroget (23) med ankeret (7) i vertikal posisjon, - ballastere det vertikalt posisjonerte skroget (23) med ankeret (7) i riktig dybde for tilkobling til en rotorinnbefattende del liggende på fartøyet (19), - posisjonere og tilkoble den øvre enden (22) av skroget (23) til den rotorinnbefattende del, slik at en komplett vindturbin (1) oppnås, frigjøre den komplette, vertikalt posisjonerte vindturbinen (1) fra fartøyet (19), - slepe den vertikalt posisjonerte turbinen (1) til installasjonssted, og forankre og installere vindturbinen (1) på installasjonsstedet.
15. Fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av kravene 11-14,karakterisert vedat den rotorinnbefattende del er en nacelle (2) med en rotor (3) av horisontalakseltypen.
16. Fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av kravene 11-14,karakterisert vedat den rotorinnbefattende del er en rotor av vertikalakseltypen.
17. Fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av kravene 11-16,karakterisert vedat ankeret (7) er et sugeanker.
18. Fremgangsmåte i henhold til krav 11 og 15 til 17,karakterisert vedat fartøyet (19) er en lekter til en akterende av hvilken det er anordnet en bukk (18).
NO20100154A 2010-02-01 2010-02-01 Anordning og fremgangsmåte ved flytende vindturbin NO20100154A1 (no)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20100154A NO20100154A1 (no) 2010-02-01 2010-02-01 Anordning og fremgangsmåte ved flytende vindturbin
US13/576,378 US20130052015A1 (en) 2010-02-01 2011-02-01 Arrangement and a method in connection with a floating wind turbine
GB1214084.4A GB2489897B (en) 2010-02-01 2011-02-01 An arrangement and a method in connection with a floating wind turbine
PCT/NO2011/000038 WO2011093725A1 (en) 2010-02-01 2011-02-01 An arrangement and a method in connection with a floating wind turbine
DE112011100404T DE112011100404T5 (de) 2010-02-01 2011-02-01 Andordnung und Verfahren in Verbindung mit einer schwimmenden Windkraftturbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20100154A NO20100154A1 (no) 2010-02-01 2010-02-01 Anordning og fremgangsmåte ved flytende vindturbin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO330281B1 true NO330281B1 (no) 2011-03-21
NO20100154A1 NO20100154A1 (no) 2011-03-21

Family

ID=43799428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20100154A NO20100154A1 (no) 2010-02-01 2010-02-01 Anordning og fremgangsmåte ved flytende vindturbin

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20130052015A1 (no)
DE (1) DE112011100404T5 (no)
GB (1) GB2489897B (no)
NO (1) NO20100154A1 (no)
WO (1) WO2011093725A1 (no)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO20111329A1 (no) * 2011-09-29 2012-10-08 Windel As Flytende vindmølle
NO20141362A1 (no) * 2014-11-13 2015-10-12 Windel As Innretning og fremgangsmåte for transport og oppstilling av flytende vindmøller

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE535860C2 (sv) * 2010-02-09 2013-01-15 Erigovis Ab Förfarande för att framställa ett torn till ett vindkraftverk
KR101337646B1 (ko) * 2011-07-08 2013-12-05 삼성중공업 주식회사 해상 풍력 발전기, 해상 풍력 발전기 이송용 리프팅 지그 및 이를 이용한 해상 풍력 발전기 설치 방법 및 시스템
WO2014187977A1 (en) * 2013-05-23 2014-11-27 Offshore Engineering Services Llc Deep-draft floating foundation for wind turbine with clustered hull and compartmented ballast section and self-erecting pivoting installation process thereof
DE102013111115B3 (de) * 2013-10-08 2015-01-22 Linnhoff Offshore AG Schwimmfähige Offshore-Windkraftanlage
US10208734B2 (en) 2015-04-23 2019-02-19 Continuum Dynamics, Inc. Lift-driven wind turbine with force canceling blade configuration
US10344742B2 (en) 2015-04-23 2019-07-09 Continuum Dynamics, Inc. Hybrid vertical/horizontal axis wind turbine for deep-water offshore installations
NL2017594B1 (en) * 2016-10-10 2018-04-16 Delft Offshore Turbine B V Offshore structure comprising a coated slip joint and method for forming the same
CN107792307B (zh) * 2017-11-24 2023-08-22 惠生（南通）重工有限公司 一种便于安装的浮式风电塔
DE102019101209B4 (de) * 2019-01-17 2022-06-09 Gicon Windpower Ip Gmbh Offshore-Windkraftanlage zur Umwandlung von Windenergie in elektrische Energie
KR102107994B1 (ko) * 2019-08-14 2020-05-07 주식회사 에이스이앤티 해상 풍력발전 부유체
US11878778B1 (en) * 2021-08-17 2024-01-23 Larry Alan Viterna Self elevating articulated lightweight floating tower

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20100588U1 (de) * 2001-01-13 2001-03-22 Briese, Remmer, Dipl.-Ing., 26789 Leer Off-Shore-Windkraftanlage
GB2365905A (en) * 2000-08-19 2002-02-27 Ocean Technologies Ltd Offshore structure with a telescopically extendable column
WO2002088475A1 (en) * 2001-04-26 2002-11-07 Suction Pile Technology B.V. Marine structure
US20040262926A1 (en) * 2003-04-04 2004-12-30 Logima V/Svend Erik Hansen Vessel for transporting wind turbines, methods of moving a wind turbine, and a wind turbine for an off-shore wind farm

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2408063A1 (fr) * 1977-11-04 1979-06-01 Emh Dispositif d'articulation de colonne d'exploitation de fond marin a son embase, procedes de connexion et de deconnexion en comportant application et produit formant joint d'articulation
US4685833A (en) * 1984-03-28 1987-08-11 Iwamoto William T Offshore structure for deepsea production
JP2543405B2 (ja) * 1989-02-28 1996-10-16 株式会社ゼニライトブイ スパ―ブイ型ボ―リング櫓および係留装置
AU2001242321A1 (en) * 2000-03-28 2001-10-08 Per Lauritsen Floating offshore wind power installation
DE10016912C1 (de) * 2000-04-05 2001-12-13 Aerodyn Eng Gmbh Turmeigenfrequenzabhängige Betriebsführung von Offshore-Windenergieanlagen
DE10058076C2 (de) * 2000-11-23 2003-06-12 Aloys Wobben Verfahren zur Steuerung einer Windenergieanlage
NO317431B1 (no) * 2002-05-22 2004-10-25 Sway As Anordning ved vindkraftverk pa dypt vann
GB2394498B (en) * 2002-10-23 2006-08-09 Engineering Business Ltd Mounting of offshore structures
NO324756B1 (no) 2003-04-28 2007-12-10 Sway As Flytende vindkraftverk med avstivningssystem
US7293960B2 (en) * 2003-10-23 2007-11-13 Shigeyuki Yamamoto Power generation assemblies, and apparatus for use therewith
NO326937B1 (no) * 2007-06-29 2009-03-16 Seatower Anordning og fremgangsmate ved marin tarnstruktur
US7612462B2 (en) * 2007-10-08 2009-11-03 Viterna Larry A Floating wind turbine system
US8613569B2 (en) * 2008-11-19 2013-12-24 Efficient Engineering, Llc Stationary positioned offshore windpower plant (OWP) and the methods and means for its assembling, transportation, installation and servicing
US8022566B2 (en) * 2010-06-23 2011-09-20 General Electric Company Methods and systems for operating a wind turbine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2365905A (en) * 2000-08-19 2002-02-27 Ocean Technologies Ltd Offshore structure with a telescopically extendable column
DE20100588U1 (de) * 2001-01-13 2001-03-22 Briese, Remmer, Dipl.-Ing., 26789 Leer Off-Shore-Windkraftanlage
WO2002088475A1 (en) * 2001-04-26 2002-11-07 Suction Pile Technology B.V. Marine structure
US20040262926A1 (en) * 2003-04-04 2004-12-30 Logima V/Svend Erik Hansen Vessel for transporting wind turbines, methods of moving a wind turbine, and a wind turbine for an off-shore wind farm

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO20111329A1 (no) * 2011-09-29 2012-10-08 Windel As Flytende vindmølle
WO2013048257A1 (en) * 2011-09-29 2013-04-04 Windel As Floating wind turbine
US9464626B2 (en) 2011-09-29 2016-10-11 Windel As Floating wind turbine
NO20141362A1 (no) * 2014-11-13 2015-10-12 Windel As Innretning og fremgangsmåte for transport og oppstilling av flytende vindmøller

Also Published As

Publication number Publication date
GB2489897A (en) 2012-10-10
WO2011093725A1 (en) 2011-08-04
US20130052015A1 (en) 2013-02-28
GB201214084D0 (en) 2012-09-19
DE112011100404T5 (de) 2012-12-20
GB2489897B (en) 2016-05-04
NO20100154A1 (no) 2011-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO330281B1 (no) Anordning og fremgangsmate ved flytende vindturbin
US7612462B2 (en) Floating wind turbine system
CN102015435B (zh) 用于支撑近海风力涡轮机的不对称系泊系统和带有水收集板的支柱稳定式近海平台
JP6125098B2 (ja) 浮体式基礎を備える浮体式風力原動機及びこのような風力原動機を設置する方法
CN105980704B (zh) 漂浮式风力发电站
US11060507B2 (en) Floating structure for offshore wind turbine
US8197208B2 (en) Floating underwater support structure
EP1366287B1 (en) Apparatus for production of energy from currents in bodies of water, a foundation, and a method for the installation of the apparatus.
RU2734379C2 (ru) Устройство для отбора энергии волн
RU2727657C2 (ru) Плавучая платформа
NO327871B1 (no) Flytende vindkraftanordning
CN105240221A (zh) 半潜筏式随风转向水上风力发电设备
JP2018526259A (ja) 浮遊式風力タービン組立体、ならびにそのような浮遊式風力タービン組立体を係留するための方法
NO332528B1 (no) Flytende vindmolle
NO329467B1 (no) Fralands vindturbinanlegg
TW201610296A (zh) 用於離岸應用之多渦輪風力發電平臺
US10151294B2 (en) Buoyant housing device enabling large-scale power extraction from fluid current
JP2002285951A (ja) 洋上風力発電の浮体式基礎構造物
NO323282B1 (no) Vindkraftanlegg til havs
WO2021173002A1 (en) Rotateable foundation for an offshore wind turbine
NO330525B1 (no) Flytende vindmølle og fremgangsmåte for installasjon, inngrep eller demontering.
CA2438041C (en) Apparatus for production of energy from currents in bodies of water, a foundation, and a method for the installation of the apparatus
WO2015047148A2 (en) Nine-branched wind platform
ES2422664B2 (es) Procedimiento de instalación de estructura flotante monolítica para soporte de aerogenerador

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: OFFSHORE KINETICS AS, NO