PT1321671E

PT1321671E - Plataforma elevatória flutuante para o transporte de centrais de energia eólica de alto-mar

Info

Publication number: PT1321671E
Application number: PT02026383T
Authority: PT
Inventors: Norbert Plambeck
Original assignee: Norbert Plambeck
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2012-08-09
Also published as: EP1321671B1; ATE557181T1; DK1321671T3; DE10162225A1; ES2387561T3; EP1321671A1

Description

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DESCRIÇÃO "PLATAFORMA ELEVATÓRIA FLUTUANTE PARA O TRANSPORTE DE CENTRAIS DE ENERGIA EÓLICA DE ALTO-MAR" A invenção refere-se a uma plataforma elevatória flutuante para transportar centrais de energia eólica de alto-mar, de preferência essencialmente completamente montadas, com várias pernas elevatórias verticalmente reguláveis e dispositivos de retenção previstos na plataforma para pelo menos uma central de energia eólica.

As centrais de energia eólica de alto-mar são cada vez mais importantes, pelo facto de, por um lado, as condições do vento serem mais constantes em mar do gue em terra e, por outro lado, de se evitarem os prejuízos paisagísticos frequentemente criticados causados pelos parques eólicos, assim como, os ruídos que deles advêm.

Para transportar esse tipo de centrais de energia eólica entre a terra e a respetiva localização no mar são necessários meios de transporte que garantem não apenas uma transição segura das respetivas centrais de energia eólica, mas que também têm de estar equipados com dispositivos que possibilitam a carga e descarga das respetivas centrais de energia eólica tanto em terra como também nas plataformas de receção no mar. 0 artigo "The Horns Rev Offshore Project Intsallation and Transportation" de Niels M Jensen, EWEA Conference on Offshore Wind Energy, 10 de dezembro de 2001, páginas 1-4, publica uma plataforma elevatória flutuante para transportar centrais de energia eólica de alto-mar com as 2 características do termo genérico da reivindicação 1 e com uma grande grua para levantar e descer componentes de uma central de energia eólica. 0 documento EP 1 101 935 A2 publica igualmente uma plataforma elevatória flutuante para transportar centrais de energia eólica de alto-mar, gue possui uma cábrea ou um dispositivo elevatório equiparável com um suporte de aço e uma roldana, através do qual a central de energia eólica pode ser levantada e descida para ser transferida para um local de instalação no mar. 0 documento do modelo de utilidade 200 10 086 já apresentou uma forma de transportar centrais de energia eólica de alto-mar completas, nomeadamente por meio de uma cábrea flutuante especialmente constituída no local de instalação no mar. Esta solução é, porém, muito dispendiosa devido às necessárias construções especiais e pressupõe que o sistema de grua seja constituído de modo a poder deslocar devidamente a pesada central de energia eólica de alto-mar através de processos elevatórios e oscilantes. Uma vez que um sistema de grua dispendioso destes está apenas relativamente pouco tempo em uso e é necessário considerar os tempos mortos condicionados pelas vias de transporte, este conhecido método fica extremamente caro. A invenção tem por objetivo constituir uma plataforma elevatória flutuante do tipo inicialmente mencionado de modo a que, em condições de um transporte seguro, as centrais de energia eólica que se pretendem transportar possam ser transferidas para a plataforma elevatória e novamente descarregadas dessa plataforma com os meios mais simples possíveis. 3

De acordo com a invenção, este objetivo é conseguido a partir da plataforma elevatória flutuante indicada no termo genérico da reivindicação de patente 1, de modo a que os dispositivos de retenção sejam concebidos simultaneamente para a transição horizontal, pelo menos essencialmente sem levantamento, de uma central de energia eólica de uma fundação em terra ou mar para a plataforma elevatória e desta para uma fundação em terra ou mar, em que o dispositivo de retenção e transição formado por suporte de base, suporte vertical e coluna de ajuste possa ser horizontalmente deslocado por meio de uma unidade de impulso fixa na plataforma, e encontrando-se no suporte vertical determinados dispositivos de receção para ligação à torre de uma central de energia eólica.

Outro objeto da invenção é um processo para transportar centrais de energia eólica de alto-mar com as características da reivindicação 12.

Preferencialmente, cada dispositivo de retenção e transição é composto por pelo menos um suporte de base essencialmente na horizontal, pelo menos um suporte vertical articuladamente orientado no suporte de base e pelo menos uma coluna de guia e ajuste inclinada entre o suporte de base e o suporte vertical. No suporte vertical estão previstos dispositivos de receção para a central de energia eólica respetivamente por captar, em que de acordo com uma versão especial da invenção estes dispositivos de receção são constituídos moldados, pelo menos parcialmente complementares à central de energia eólica, de modo a que a torre, o cárter da máquina e também as asas são adequadamente recebidos, pelo menos por segmentos, nesta 4 receção e, consequentemente, são também apoiados de modo plano e seguro. É particularmente vantajoso o facto de a transição das centrais de energia eólica da terra para a plataforma e da plataforma para a respetiva fundação no mar ou também novamente de volta à terra possa ocorrer sem gruas, uma vez que os processos de transição são praticamente apenas realizados em forma de processos de empurrar horizontais. Apesar de o dispositivo de retenção e transição possibilitar também processos de levantamento limitados, estes servem apenas para executar trabalhos de ajuste e posicionamento.

Outra versão privilegiada distingue-se por uma redução controlada do comprimento da coluna de guia e ajuste, o que faz com que o suporte vertical, com a central de energia eólica lá fixada por dispositivos de receção, possa ser inclinado na direção da plataforma elevatória e depois se possa transportar a central de energia eólica essencialmente deitada na plataforma elevatória, de modo a que a disposição global possua depois um centro de gravidade de transporte fundo e vantajoso. A plataforma elevatória pode ser equipada com um acionamento próprio, mas também pode ser constituida e utilizada em forma de uma unidade de arrasto.

Enquanto a central de energia eólica pode ser testada já em terra para ver se funciona bem, a instalação descomplicada da central completa, que pode ser transportada de pé ou deitada, permite uma rápida colocação em funcionamento da fundação de trabalho em mar. Isto significa que a central de energia eólica, que também pode ser já operada em terra, apenas tem de estar desativada por 5 pouco tempo durante o transporte em mar, sendo em princípio até possível operar a central na posição ereta sobre a plataforma elevatória. É ainda extremamente importante o facto de, graças ao sistema de transporte simples e rápido disponibilizado pela invenção, as centrais de energia eólica avariadas de um parque eólico em alto-mar ainda poderem ser, de forma economicamente vantajosa, trazidas para terra para efeitos de reparação quando a reparação em alto-mar é, em princípio, tecnicamente possível mas pode vir a ser cara e demorada condicionada por fases de intempéries imprevisíveis.

Pode encontrar outras versões e características vantajosas da invenção nas subreivindicações.

Os exemplos de execução da invenção são explicados com referência ao desenho. Nomeadamente: a Fig. 1 é uma representação esquemática de uma primeira versão de uma plataforma elevatória flutuante segundo a invenção na receção de uma central de energia eólica de alto-mar a partir de uma fundação em terra, a Fig. 2 é uma representação esquemática de uma segunda versão da plataforma elevatória em conformidade com a invenção no início de um processo de inclinação, e a Fig. 3 é uma representação correspondente à Fig. 2, na qual o processo de inclinação já terminou. A Fig. 1 mostra uma plataforma elevatória flutuante 1 com uma série de pernas elevatórias 2, através das quais é 6 possível predefinir o nível da plataforma elevatória de acordo com as respetivas necessidades.

Na plataforma elevatória 1 estão previstos, no exemplo de execução apresentado, dois dispositivos de retenção e transição que se destinam respetivamente a receber uma central de energia eólica. Cada um destes dispositivos de retenção e transição é composto por pelo menos um suporte de base 9, um suporte vertical 3 e pelo menos uma coluna de guia e ajuste 3c regulável em comprimento. No suporte vertical 3 estão previstos pelo menos dois dispositivos de receção 3a, 3b dispostos sobretudo reguláveis em altura, que podem envolver, de forma a bloquear, o mastro da central de energia eólica 5. A torre 5 da central de energia eólica está sobre uma fundação de montagem e teste 6 em terra e pode, depois de se soltar desta fundação 6, ser transferida para a plataforma 1, através do dispositivo de retenção e transição, por um processo de empurrar essencialmente horizontal. Para esse efeito, o dispositivo de retenção e transição está equipado com uma unidade de impulso 4 fixa na plataforma. Na plataforma 1 pode estar prevista, para cada central de energia eólica 5 recebida, uma fundação à qual o respetivo flange do mastro pode ser ligado por união positiva e eventualmente efetiva, de modo a assegurar, para além da fixação estável, também uma proteção eficaz contra a inclinação. A Fig. 2 mostra uma variante de execução sobretudo constituída de modo a que a central de energia eólica 5 respetivamente recebida possa ser transportada deitada, ou seja, com o centro de gravidade fundo. Nesse sentido, a coluna de guia e ajuste 3c é composta por várias peças para 7 assim reduzir para o mínimo o seu comprimento total através de uma recolha telescópica.

Como se pode ver na Fig. 3, a recolha da coluna de guia e ajuste 3c telescopicamente constituída para o seu comprimento mínimo permite transferir uma central de energia eólica suportada nos dispositivos de receção 3a, 3b de uma posição em terra ereta para uma posição essencialmente deitada, em que se recolhe completamente o suporte de base 9 horizontal antes de iniciar o respetivo movimento ondulatório.

Na posição ilustrada na Fig. 3, a central de energia eólica pode ser transportada por mar e, depois de chegar ao local de instalação, pode ser novamente transferida para a posição vertical e depois pousada e novamente fixada numa fundação em mar por meio da deslocação horizontal.

Estes exemplos de execução permitem mostrar como é possível transportar com segurança, e principalmente receber e transferir, centrais de energia eólica com meios relativamente simples que não requerem gruas dispendiosas.

Através da plataforma elevatória em conformidade com a invenção, é possível não apenas erigir sem qualquer problema novas centrais de energia eólica em mar, como também substituir rapidamente centrais eventualmente avariadas, reduzindo assim ao máximo os tempos de paragem nos parques eólicos.

Lista de símbolos de referência 1 Plataforma elevatória 2 Perna elevatória 3 Suporte vertical 8 8 3a, 3b 3c 4 5 6 9

Dispositivos de receção

Coluna de guia e ajuste

Unidade de impulso

Central de energia eólica

Fundação de montagem e teste em terra

Suporte de base 9

REFERENCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO A presente listagem de referências citadas pela requerente é apresentada meramente por razões de conveniência para o leitor. Não faz parte da patente de invenção europeia. Embora se tenha tomado todo o cuidado durante a compilação das referências, não é possível excluir a existência de erros ou omissões, pelos quais o EPO não assume nenhuma responsabilidade.

Patentes de invenção citadas na descrição • EP 1101935 A2 [0005]

Literatura não relacionada com patentes, citada na descrição • Niels M Jensen. The Horns Rev Offshore Project Intsallation and Transportation. Conference on Offshore Wind Energy, 10. Dezember 2001, 1-4 [0004]

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Plataforma elevatória flutuante para transportar centrais de energia eólica de alto-mar com várias pernas elevatórias verticalmente reguláveis e dispositivos de retenção previstos na plataforma para pelo menos uma central de energia eólica, caracterizada pelo facto de os dispositivos de retenção serem constituídos simultaneamente para a transição horizontal de, pelo menos essencialmente sem ter de levantar, uma central de energia eólica (5) de uma fundação em terra ou mar para a plataforma elevatória (1) e da plataforma elevatória (1) para uma fundação em terra ou mar, em gue o dispositivo de retenção e transição formado por suporte de base (9), suporte vertical (3) e coluna de ajuste (3c) pode ser horizontalmente deslocado por meio de uma unidade de impulso (4) fixa na plataforma, encontrando-se no suporte vertical (3) determinados dispositivos de receção (3a, 3b) para ligação à torre de uma central de energia eólica (5).

2. Plataforma elevatória segundo a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de cada dispositivo de retenção e transição ser composto por pelo menos um suporte de base (9) essencialmente na horizontal, pelo menos um suporte vertical (3) articuladamente orientado no suporte de base (9) e pelo menos uma coluna de guia e ajuste (3c) inclinada entre o suporte de base (9) e o suporte vertical (3). 2

3. Plataforma elevatória segundo a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo facto de os dispositivos de receção (3a, 3b) se encontrarem reguláveis em altura no suporte vertical (3).

4. Plataforma elevatória segundo uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de os dispositivos de receção (3a, 3b) envolverem a torre de forma a bloquear.

5. Plataforma elevatória segundo uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de poder fixar uma ou várias centrais de energia eólica (5) numa posição ereta sobre a plataforma elevatória (1), por meio de transporte seguro, através de respetivamente um dispositivo de retenção e transição.

6. Plataforma elevatória segundo a reivindicação 5, caracterizada pelo facto de cada central de energia eólica (5) poder ser acoplada e/ou aparafusada na plataforma elevatória (1) com uma fundação de transporte.

7. Plataforma elevatória segundo a reivindicação 6, caracterizada pelo facto de estar prevista uma guia de empurrar bloqueável entre uma fundação de transporte e uma flange de base de uma central de energia eólica. 3

8. Plataforma elevatória segundo uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de uma redução controlada do comprimento da coluna de guia e ajuste (3c) permitir que o suporte vertical (3) do dispositivo de retenção e transição com a central de energia eólica ai fixada pelos dispositivos de receção (3a, 3b) possa ondular na direção da plataforma elevatória (1) e, consequentemente, a central de energia eólica (5) possa ser transportada essencialmente deitada na plataforma elevatória (1).

9. Plataforma elevatória segundo uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de a plataforma elevatória possuir uma série de pernas elevatórias (2) verticalmente reguláveis, que permitem adaptar, na posição de receção ou transição para a respetiva central de energia eólica de alto-mar (5) , a posição em altura do suporte de base (9) horizontalmente deslocável da posição em altura da área de fixação para o dispositivo de receção inferior (3) na torre da central de energia eólica (5).

10. Plataforma elevatória segundo uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de a plataforma elevatória (1) ser concebida para receber água de lastro para balastrar ou compensar. 4

11. Plataforma elevatória segundo uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo facto de o dispositivo de receção ligado ao suporte vertical para a central de energia eólica ser constituído como dispositivo de receção moldado, pelo menos em parte, complementarmente à central de energia eólica.

12. Processo para transportar centrais de energia eólica de alto-mar, utilizando uma plataforma elevatória flutuante (1) com várias pernas elevatórias (2) verticalmente reguláveis e dispositivos de retenção e transição, que estão previstos na plataforma elevatória (1) para pelo menos uma central de energia eólica (5) e que são formados por suporte de base (9), suporte vertical (3) e coluna de ajuste (3c), em que a central de energia eólica (5) é guiada horizontalmente, essencialmente sem levantar, de uma fundação em terra ou mar para a plataforma elevatória (1) e/ou da plataforma elevatória (1) para uma fundação em terra ou mar, e é transportada para a plataforma elevatória (D , e que engloba os seguintes passos: - ligar a torre da central de energia eólica (5) aos dispositivos de receção (3a, 3b) colocados no suporte vertical (3); e 5 - deslocar horizontalmente o dispositivo de retenção e transição por meio de uma unidade de impulso (4) fixa à plataforma elevatória (1).

13. Pr ocesso segundo a reivindicação 12, caracterizado pelo facto de o nível da plataforma elevatória (1) ser adaptado pela regulação vertical das pernas elevatórias (2).