TW202037811A - 半潛浮體、及使用半潛浮體的風車之海上設置方法 - Google Patents

半潛浮體、及使用半潛浮體的風車之海上設置方法 Download PDF

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Abstract

[課題]降低風車之海上設置所伴隨之海上的作業量。 [解決手段]使用半潛浮體的風車之海上設置方法，具備：將豎立設置有前述風車的前述半潛浮體拖曳至海上之設置對象側的步驟、在前述設置對象側將前述風車和用來將該風車支撐在前述海上的直筒浮體予以結合來將前述風車設置在前述海上的步驟。

Description

半潛浮體、及使用半潛浮體的風車之海上設置方法
本揭示，關於半潛浮體、及使用半潛浮體的風車之海上設置方法。
以往，開發有各種在浮體上設置風力發電設備(以下稱風車)的海上風車及其設置方法。例如在專利文獻1揭示出，將風車各部的構成構件搬運至離岸的設置對象側，並將圓筒狀的浮體亦即所謂的直筒浮體拖曳至該設置對象側之後，在該設置對象側將風車的構成構件依序組裝在直筒浮體上藉此將風車設置在海上的方法。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2013/117796號
[發明所欲解決之問題]
但是，以上述專利文獻1所揭示般的方法將風車設置於海上的情況，在海上之風車的組裝作業之際必須要有具備大型起重機的設置船故需要高額的租船費用。且，在海上的作業量乃至作業工序越多，則越容易受到氣象及海象的影響，在海上作業花費長時間的情況會使成本變得更高故不佳。
有鑑於上述情事，本揭示的至少一個實施形態，其目的是降低風車之海上設置所伴隨之海上的作業量。 [解決問題之技術手段]
(1)本發明的至少一個實施形態之使用半潛浮體的風車之海上設置方法， 具備： 將豎立設置有前述風車的前述半潛浮體拖曳至海上之設置對象側的步驟、 在前述設置對象側將前述風車和用來將該風車支撐在前述海上的直筒浮體予以結合來將前述風車設置在前述海上的步驟。
圓筒狀的浮體亦即直筒浮體，與將複數個柱連接之所謂的半潛浮體相較之下，雖可抑制浮體本身的製作費，但為了確保在海上的穩定性必須使長度方向變得較長，故若不是在能夠確保充分水深的離岸的話就沒辦法在海上豎立配置。另一方面，半潛浮體，與直筒浮體相較之下在水中較廣地確保水平方向的面積藉此可確保在海上的穩定性，故即使在水深比較淺的區域(例如碼頭附近等)亦可在海上支撐風車，但是將支撐海上風車用的浮體予以個別地設置的情況，是與直筒浮體相較之下費用較高。 在此點，根據上述(1)的方法，是將事先在水深較淺的區域(例如碼頭附近等)組裝在半潛浮體上之豎立狀態的風車拖曳至海上的設置對象側，故沒有必要在設置對象側組裝風車本體。而且，在設置對象側，只要將事先組裝之狀態的風車與直筒浮體予以結合便可將風車設置在海上。因此，例如與以往之將風車各部的構成構件搬運至離岸的設置對象側並將直筒浮體拖曳至該設置對象側之後，在該設置對象側依序將風車的構成構件組裝在直筒浮體上的方法相較之下，可大幅降低風車之海上設置所伴隨之海上的作業量及作業時間。此外，用來支撐個別之海上風車的浮體，是使用比半潛浮體還便宜的直筒浮體，故可大幅抑制海上風車之設置所伴隨的費用。
(2)在幾個實施形態，是在上述(1)的方法中， 在將前述風車與前述直筒浮體予以結合的步驟中， 將前述直筒浮體從前述半潛浮體的下方，以通過將前述半潛浮體於上下貫通的貫通部的方式來以直立狀態浮上亦可。
根據上述(2)的方法，對於事先以豎立設置之狀態被支撐在半潛浮體上的風車，直筒浮體通過貫通部從下方以直立狀態來浮上，藉此可維持著在半潛浮體上將風車支撐成豎立設置的狀態來進行該風車與直筒浮體的結合作業。因此，可將海上之風車與直筒浮體的結合作業所伴隨的作業工序抑制在最小限。
(3)在幾個實施形態，是在上述(1)或(2)的方法中， 在將前述風車與前述直筒浮體予以結合的步驟中，是藉由突緣結合，或是將前述風車之塔架與前述直筒浮體的任一方插入至另一方，藉此結合前述直筒浮體與前述風車亦可。
根據上述(3)的方法，可藉由突緣結合，或是將風車之塔架與直筒浮體的任一方插入至另一方之所謂的有性結合來結合風車與直筒浮體，故不必經過複雜的工程便可用簡易的方法來享受上述(1)或(2)所述的利益。
(4)在幾個實施形態，是在上述(2)或(3)的方法中， 在拖曳前述半潛浮體的步驟中， 在沿著前述貫通部的周緣來設在前述半潛浮體的支撐部支撐有前述風車之塔架下部的狀態下，將前述半潛浮體及前述風車拖曳至前述設置對象側， 在將前述風車與前述直筒浮體予以結合的步驟中， 將通過前述半潛浮體之前述貫通部來以前述直立狀態浮上的前述直筒浮體、被前述支撐部支撐的前述塔架下部，予以結合亦可。
根據上述(4)的方法，是將在沿著上下貫通半潛浮體的貫通部之周緣來設在半潛浮體的支撐部所支撐之狀態的塔架下部、通過貫通部而以直立狀態浮上的直筒浮體，予以結合，藉此可在海上設置風車，而可享受上述(2)或(3)所述的利益。
(5)在幾個實施形態，是在上述(2)至(4)的任一種方法中， 在將前述風車與前述直筒浮體予以結合的步驟中， 藉由設在前述直筒浮體的推進器或設在前述半潛浮體的絞盤，或是藉由拖曳前述半潛浮體，來將前述直筒浮體配置在前述貫通部的下方亦可。
根據上述(5)的方法，藉由設在直筒浮體的推進器或設在半潛浮體的絞盤，或是藉由拖曳半潛浮體，來使半潛浮體及風車與直筒浮體在俯視觀看下相對地移動而可將直筒浮體配置在貫通部之下方，藉此，可享受上述(2)至(4)中任一者所述的利益。
(6)在幾個實施形態，是在上述(2)至(5)的任一種方法中， 在使前述直筒浮體通過前述貫通部而浮上的步驟中， 是將上端部形成為尖細的前述直筒浮體之前述上端部在前述貫通部內浮上亦可。
根據上述(6)的方法，將在半潛浮體的貫通部內浮上的直筒浮體之上端部形成為尖細，藉此與上端部沒有形成為尖細的情況相較之下，可容易在貫通部內使直筒浮體浮上。且，使直筒浮體的上端部形成為尖細，藉此可在於貫通部內使直筒浮體浮上之一連串作業的延長中，使上述直筒浮體的上端部插入至風車塔架的下部來使風車與直筒浮體的結合作業簡易化。
(7)在幾個實施形態，是在上述(1)至(6)的任一種方法中， 前述風車的海上設置方法，亦可進一步具備： 在前述風車與前述直筒浮體的結合後將前述風車與前述半潛浮體的結合予以解除的步驟、 將與前述半潛浮體的結合解除後的前述風車及前述直筒浮體，透過以連通於前述半潛浮體之浮體本體之周邊水域的方式設在前述浮體本體的貫通部之連通路而從前述半潛浮體脫離的步驟、 將與前述風車的結合解除後的前述半潛浮體予以拖曳來從前述設置對象側撤走的步驟。
根據上述(7)的方法，在與直筒浮體結合之後解除與半潛浮體之結合的風車，可透過貫通部的連通路而與直筒浮體一起從半潛浮體脫離而設置在海上。而且，將與風車分離的半潛浮體從設置對象側撤走，藉此例如可為了設置其他的海上風車而重複再利用半潛浮體。藉由這種方法，例如在設置複數個海上風車之際，可兼具降低海上的作業量來使工期縮短化以及降低海上風車設置用的費用。
(8)在幾個實施形態，是在上述(1)至(7)的任一種方法中， 前述風車的海上設置方法，亦可進一步具備： 在碼頭附近將前述風車豎立設置在前述半潛浮體上的步驟。
根據上述(8)的方法，可使用設置在碼頭(亦即陸上)的起重機等來將風車設置在半潛浮體上，故例如與使用配置在半潛浮體或設置船上的大型起重機來將風車設置在半潛浮體上的情況相較之下，能確保作業的穩定性並以低成本來將風車設置在半潛浮體上。 又，配置在碼頭附近的半潛浮體，例如是以浮在水面的狀態繫泊亦可，或是，在水深較淺且半潛浮體具有可調整其吃水線的壓艙水量調整手段的情況，以沈在海底的狀態配置在碼頭附近亦可。
(9)在幾個實施形態，是在上述(1)至(8)的任一種方法中， 前述風車的海上設置方法，亦可進一步具備： 將前述直筒浮體拖曳至前述設置對象側的步驟。
根據上述(9)的方法，除了在半潛浮體上被支撐成豎立設置狀態的風車以外，還將為了在海上支撐上述風車而被拖曳至設置對象側的直筒浮體與風車在上述設置對象側結合，藉此可享受到上述(1)至(8)中任一者所述的利益。
(10)在幾個實施形態，是在上述(1)至(9)的任一種方法中， 前述風車的海上設置方法，亦可進一步具備： 將前述直筒浮體繫泊在海底的步驟。
根據上述(10)的方法，可將被直筒浮體支撐的風車穩定地繫泊在海上的設置對象側。 又，將直筒浮體繫泊於海底的步驟，是在以豎立設置狀態被支撐在半潛浮體上的風車與直筒浮體結合的前後之任一者皆可，且，在設置對象側與直筒浮體結合後的風車與半潛浮體的結合解除的前後之任一者皆可。
(11)本發明的至少一個實施形態的半潛浮體， 是為了在海上設置風車而使用的半潛浮體，其具備： 浮在水面的浮體本體、 設在前述浮體本體且可與前述風車的塔架下部結合的支撐部， 前述浮體本體，具有於上下貫通該浮體本體且在俯視時延伸至前述浮體本體之外周緣的貫通部， 前述支撐部，沿著前述貫通部的周緣來設置。
根據上述(11)的構造，風車的塔架下部，是與支撐部結合，該支撐部設置在為了將該風車設置於海上而使用的半潛浮體。該支撐部，是沿著貫通部的周緣來設置，該貫通部於上下貫通半潛浮體之浮體本體並在俯視時延伸至該浮體本體的外周緣，藉此例如可從貫通部的下方，讓用來將上述風車支撐於海上的直筒浮體浮上，而容易進行風車與直筒浮體的結合作業。藉此，以將風車豎立設置在半潛浮體的狀態拖曳至海上的設置對象側，可容易在設置對象側與直筒浮體結合，故例如與將風車的零件及浮體帶到上述設置對象側來在海上依序將風車組裝於該浮體上之以往的設置方法相較之下，可大幅降低風車之海上設置所伴隨之海上的作業量。
(12)在幾個實施形態，是在上述(11)的構造中， 構成前述貫通部的對向之壁面間的距離，為將前述風車支撐於前述海上用的直筒浮體之外徑以上亦可。
根據上述(12)的構造，將風車支撐於海上用的直筒浮體，可通過半潛浮體的貫通部，故在結合該直筒浮體與風車之後，可透過貫通部來將風車及直筒浮體與半潛浮體予以分離。亦即，在海上的設置對象側，以將風車支撐於半潛浮體之支撐部的狀態來結合風車與直筒浮體，之後透過貫通部將直筒浮體連同風車一起從半潛浮體分離，而可將風車設置在海上。藉此，降低風車之海上設置所伴隨之海上的作業量，作為將風車設置於海上用的浮體，可取代高額的半潛浮體而使用直筒浮體，故可抑制風車之海上設置所伴隨的成本。
(13)在幾個實施形態，是在上述(11)或(12)的構造中， 前述浮體本體，亦可含有： 各自形成柱狀並在水平方向分隔配置的複數個柱、 將前述複數個柱予以連接的下船體、 可對前述柱內或前述下船體內注入或排出壓艙水的泵。
根據上述(13)的構造，所使用的半潛浮體，係含有複數個柱以及將該等之柱以在水平方向分隔的狀態來連接的下船體，且具備可調整壓艙水量地構成的浮體本體，藉此可享受上述(11)或(12)所述之利益。
(14)在幾個實施形態，是在上述(13)的構造中， 前述支撐部，亦可配置在：俯視時以前述複數個柱的各個為頂點的虛擬多角形的圖心所對應之前述浮體本體上的位置。
在將風車以豎立設置狀態來支撐在半潛浮體上的情況，除了波浪的搖晃之外，在與將風車橫向載放於半潛浮體上的情況相較之下比較容易受到風之搖晃的影響。在此點，根據上述(14)的構造，由於俯視時在與浮體本體之圖心對應的位置支撐風車，故以對於多方向之搖晃的恢復力的觀點來看，可實現取得平衡的構造。因此，在海上拖曳之際可提升半潛浮體及支撐在其上的風車之穩定性。
(15)在幾個實施形態，是在上述(11)~(14)之任一者的構造中， 前述半潛浮體，亦可具備： 設在前述浮體本體上，可透過前述貫通部將繫泊件予以饋出及收回的絞盤。
根據上述(15)的構造，具備可透過貫通部將繫泊件予以饋出及收回的絞盤，藉此例如將直筒浮體導引至貫通部之際的誘導作業可容易且迅速地進行，故可降低風車之海上設置所伴隨之海上的作業量。且，將直筒浮體繫泊於海底的作業，亦可使用絞盤來容易且迅速地進行。 [發明之效果]
根據本揭示之至少一個實施形態，可降低風車之海上設置所伴隨之海上的作業量。
以下，參照圖式來針對本發明的幾個實施形態進行說明。但是，本發明的範圍並不限定於以下的實施形態。以下的實施形態所記載之構造零件的尺寸、材質、形狀、其相對配置等，並沒有限定本發明之範圍的用意，僅為單純的說明例。
首先，針對本揭示之一實施形態之風車之海上設置方法來說明。 圖1是概略表示本揭示之一實施形態之風車之海上設置方法的圖。圖2是概略表示一實施形態之風車之海上設置方法的流程圖。 如圖1及圖2所示般，本發明之至少一個實施形態之使用半潛浮體的風車之海上設置方法，具備：將豎立設置有風車10的半潛浮體30拖曳至海上之設置對象側2的步驟(參照圖1(A)~圖1(B)、及圖2：步驟S30)、在設置對象側2將風車10和用來將該風車10支撐在海上的直筒浮體20予以結合來將風車10設置在海上(更詳細來說是上述的設置對象側2)的步驟(參照圖1(C)~圖1(F)、及圖2：步驟S70)。
半潛浮體30，是將能迴避波浪影響地沈入水中來使用的浮力體(例如後述的下船體34)與露出於水上的甲板部透過中空的柱(例如後述的柱33)來接合而成的構造體，為半潛水型或半沈沒型(semi-submersible)的浮體。該半潛浮體30，比起通常的船舶具有在水上穩定性較高的優點，可在搭載風車10的狀態下穩定地在海上拖曳。半潛浮體30，亦可具備作為壓艙水量調整裝置的泵35，而可調整內部的壓艙水量來調整吃水線高度。 直筒浮體20，是具有長度方向的大致圓筒狀之浮體，是使長度方向之一端側(下端側)的重心下降而在水中沿著垂直方向配置來使用的浮體。 在上述半潛浮體30或直筒浮體20的拖曳，使用有曳船7。作為曳船7，例如可適用拖船等之工事用船舶。直筒浮體20，亦可具備作為壓艙水量調整裝置的泵25，而可調整內部的壓艙水量來調整吃水線高度。
又，本揭示中，所謂的碼頭3附近，是指從碼頭3，對於靠近該碼頭3或靠岸配置的半潛浮體30上，可使用配置在上述碼頭3上(亦即陸上)的起重機4來搬入風車10的構成零件或組裝風車10的範圍之區域。 且，所謂的海上，是指從碼頭3分離的離岸之區域中，可將本揭示所示之直筒浮體20以直立狀態來配置之具有充分水深(例如100m以上)的區域。 且，所謂的設置對象側2，是指從碼頭3分離的離岸之區域中，應設置本揭示之風車10(乃至海上風車1)的區域。
此處，圓筒狀的浮體亦即直筒浮體20，與將複數個柱33連接之所謂的半潛浮體30相較之下，雖可抑制浮體本身的製作費，但為了確保在海上的穩定性必須使長度方向變得較長(例如數十公尺)，故若不是在能夠確保充分水深的離岸的話就沒辦法在海上豎立配置。另一方面，半潛浮體30，與直筒浮體20相較之下在水中較廣地確保水平方向的面積藉此可確保在海上的穩定性，故即使在水深比較淺的區域(例如碼頭附近等)亦可在海上支撐風車10，但是將支撐海上風車10用的浮體予以個別地設置的情況，是與直筒浮體20相較之下費用較高。 在此點，根據上述方法，是將事先在水深較淺的區域(例如碼頭3附近等)組裝在半潛浮體30上之豎立狀態的風車10拖曳至海上的設置對象側2，故沒有必要在設置對象側2組裝風車10本體。而且，在設置對象側2，只要將事先組裝好之狀態的風車10與直筒浮體20予以結合便可將風車10設置在海上。因此，例如與以往之將風車10各部的構成構件搬運至離岸的設置對象側2並將直筒浮體20拖曳至該設置對象側2之後，在該設置對象側20依序將風車10的構成構件組裝在直筒浮體20上的方法相較之下，可大幅降低風車10之海上設置所伴隨之海上的作業量及作業時間。此外，用來支撐個別之海上風車10的浮體，是使用比半潛浮體30還便宜的直筒浮體20，故可大幅抑制海上風車10之設置所伴隨的費用。 又，藉由上述方法，在離岸的設置對象側2，不必使用大型起重機便可設置海上風車1。
接著，針對本發明之一實施形態的風車之海上設置方法，進一步詳細說明。 圖3是詳細表示一實施形態之風車之海上設置方法的流程圖。圖4是詳細表示圖1(A)的圖，(A)是表示一實施形態之在碼頭附近之作業的圖，(B)是表示其他實施形態之在碼頭附近之作業的圖。 在幾個實施形態，例如在圖1(A)、圖3、圖4(A)及圖4(B)非限定地舉例般，在上述之任一種方法中，風車之海上設置方法，亦可進一步具備：在碼頭3附近將風車10豎立設置於半潛浮體30上的步驟(步驟S20)。 具體來說，在步驟S20，例如在陸上製造(圖3：步驟S10)風車10各部之後，使用配置在碼頭3的起重機4來將風車10的構成零件搬入至半潛浮體30上，並將風車10豎立設置地固定於半潛浮體30上。此時，結合塔架13下部與半潛浮體30的支撐部50(後述)。 此外，在上述步驟S10，除了製造風車10的各構造部之外，例如在陸上製造半潛浮體30，在陸上製造直筒浮體20亦可。也就是說，風車10、半潛浮體30及直筒浮體20，是事先在不同的場所乃至事業者分別製造亦可，由同一個場所乃至事業者製造亦可。
根據這種在碼頭3附近將風車10豎立設置於半潛浮體30上的方法，可使用設置在碼頭3(亦即陸上)的起重機4等來將風車10設置於半潛浮體30上，故例如與使用配置在半潛浮體30或設置船上的大型起重機來將風車10設置在半潛浮體30上的情況相較之下，能確保作業的穩定性並以低成本來將風車10設置在半潛浮體30上。 又，在步驟S10進行之半潛浮體30上的風車10之組裝作業，是例如在圖1(A)及圖4(A)非限定地舉例般，在碼頭3附近使半潛浮體30浮在水面6來進行亦可，或是如圖4(B)非限定地舉例般，在水深較淺(例如未達12m等)且半潛浮體30具有可調整其吃水線之壓艙水量調整手段的情況時，使半潛浮體30落在海底5來進行亦可。
圖5，是詳細表示圖1(B)的圖，(A)是表示將搭載有豎立設置狀態之風車的半潛浮體拖曳至離岸之情況的圖，(B)是表示將直筒浮體拖曳至離岸之情況的圖。 在幾個實施形態，例如在圖1(B)、圖2、圖3、圖5(A)及圖5(B)非限定地舉例般，在上述之任一種方法中，風車之海上設置方法，亦可進一步具備：將直筒浮體20拖曳至設置對象側2的步驟(圖3：步驟S40)。 也就是說，在幾個實施形態，除了將以豎立設置狀態搭載於半潛浮體30的風車10予以拖曳至離岸之設置對象側2的步驟(參照步驟S30、圖4(A))以外，還將直筒浮體20拖曳至設置對象側2亦可。
如此一來，除了直筒浮體20、以豎立設置狀態被支撐在半潛浮體30上的風車10以外，還將為了在海上支撐上述風車10而被拖曳至設置對象側2的直筒浮體20與風車10在上述設置對象側2結合，藉此可享受到本揭示之任一實施形態所述的利益。
圖6是詳細表示圖1(C)的圖，(A)是表示在設置對象側將半潛浮體與直筒浮體以纜繩綁繫之情況的圖，(B)是表示使直筒浮體在水面附近直立之情況的圖，(C)是表示使成為直立狀態的直筒浮體在水中沈降之情況的圖。 在幾個實施形態，是如圖6(A)~圖6(C)非限定地舉例般，亦可具備：將被拖曳至離岸之設置對象側2的直筒浮體20與半潛浮體30，以纜繩來連結的步驟。該情況時，例如從設在直筒浮體20或半潛浮體30之至少一方的絞盤60來饋出纜繩亦可。
接著，圖7是詳細表示圖1(D)的圖，是表示直筒浮體通過半潛浮體的貫通部而以直立狀態浮上之情況的圖。圖8是詳細表示圖1(E)的圖，是表示將風車之塔架下部與直筒浮體予以連結，並使用繫泊件來將直筒浮體繫泊於海底之情況的圖。 在幾個實施形態，例如在圖1(D)、圖1(E)、圖3、圖7及圖8非限定地舉例般，在上述方法中，將風車10與直筒浮體20結合的步驟，是使直筒浮體20從半潛浮體30的下方，通過上下貫通於該半潛浮體30的貫通部40，而以直立狀態浮上亦可(圖3：步驟S60)。 具體來說，調整拖曳至設置對象側2之直筒浮體20的壓艙水量，來將該直筒浮體20配置成直立狀態(參照圖6(B))。接著進一步調整壓艙水量藉此使直筒浮體20沈降於水中(參照圖3：步驟S50、圖6(B))。此時，使直筒浮體20先成為直立狀態之後再沈降亦可，以橫向或傾斜的狀態來沈降之後再直立亦可。 接著，將直立沈降的直筒浮體20從半潛浮體30的下方移動至風車10的正下方(參照圖7)之後，調整直立沈降之直筒浮體20的壓艙水量來使直筒浮體20浮上並將頂部(上端部22)插入至貫通部40內，而將直筒浮體20的上端部22(頂部)插入至風車10之塔架13下部的開口部(參照圖1(E)及圖8)。
如上述般，對於事先以豎立設置之狀態被支撐在半潛浮體30上的風車10，直筒浮體20通過貫通部40而從下方以直立狀態來浮上，藉此可維持著在半潛浮體30上將風車10支撐成豎立設置的狀態來進行該風車10與直筒浮體20的結合作業。因此，可將海上之風車10與直筒浮體20的結合作業所伴隨的作業工序抑制在最底限。
在幾個實施形態，例如圖6(B)及圖6(C)所舉例般，在上述之任一種方法中，風車10與直筒浮體20結合的步驟，是藉由設在直筒浮體20的推進器70或設在半潛浮體30的絞盤60，或是拖曳半潛浮體30，藉此將直筒浮體20配置在貫通部40之下方亦可。又，推進器，通常是用來使船舶等往橫方向(水平方向)移動的動力裝置，是在靠岸或離岸之際所使用之推進機器的總稱。
如此一來，藉由設在直筒浮體20的推進器70或設在半潛浮體30的絞盤60，或是藉由拖曳半潛浮體30，來使半潛浮體30及風車10與直筒浮體20在俯視觀看下相對地移動而可將直筒浮體20配置在貫通部40之下方。也就是說，使用某種動力來使半潛浮體30及風車10與直筒浮體20往水平方向移動，而可容易且有效率地配置成使半潛浮體30的貫通部40、或支撐在半潛浮體30上的風車之塔架，在俯視時與配置成直立狀態的直筒浮體20重疊，藉此，可享受到上述之任一種方法所述的利益。
在幾個實施形態，例如在圖1(D)、圖1(E)、圖7及圖8非限定地舉例般，在上述之任一種方法中，以通過貫通部40的方式來使直筒浮體20浮上的步驟，是使上端部22形成為尖細的直筒浮體20之上端部22在貫通部40內浮上亦可。 也就是說，直筒浮體20，在配置成直立狀態之際的上端部22具有圓錐狀或圓錐台狀的錐狀部24亦可。
如上述般，將在半潛浮體30的貫通部40內浮上的直筒浮體20之上端部22形成為尖細，藉此與上端部22沒有形成為尖細的情況相較之下，可容易在貫通部40內使直筒浮體20浮上。且，使直筒浮體20的上端部22形成為尖細，藉此可在於貫通部40內使直筒浮體20浮上之一連串作業的延伸中，使上述直筒浮體20的上端部22插入至風車10塔架13的下部來使風車與直筒浮體20的結合作業簡易化。
圖9是表示從一實施形態之半潛浮體使與直筒浮體連結完畢的風車脫離之情況的圖，(A)表示脫離前，(B)表示脫離後。圖10是詳細表示圖1(F)的圖，是表示藉由繫泊在海底之直筒浮體的支撐，來將風車(海上風車)設置在海上之狀態的圖。 在幾個實施形態，例如在圖3、圖9(A)、圖9(B)及圖10非限定地舉例般，上述之任一種方法中，風車之海上設置方法，亦可進一步具備：在風車10與直筒浮體20結合後解除該風車10與半潛浮體30之結合的步驟(圖3：步驟S90)；將與半潛浮體30之結合解除後的風車10及直筒浮體20，透過與浮體本體31之周邊水域連通的貫通部40(連通路)而從半潛浮體30脫離的步驟(參照圖3：步驟S100、圖9(A)及圖9(B))；將與風車10之結合解除後的半潛浮體30予以拖曳而從設置對象側2撤走的步驟(參照圖3：步驟S110、圖10)。 在解除風車10與半潛浮體30之結合的步驟S90，例如是將締結風車10之塔架13下部之突緣部(第2突緣部54)與半潛浮體30之支撐部50的螺栓予以拆除藉此解除兩者之結合亦可。又，在其他實施形態，例如不解除風車10與半潛浮體30的結合，而是與直筒浮體20一起使半潛浮體30留在設置對象側2亦可。 在使風車10及與該風車10結合的直筒浮體20從半潛浮體30脫離的步驟S100，是使半潛浮體30或直筒浮體20之至少一方以曳船7來拖曳藉此使兩者在俯視時相對地往相反方向移動，藉此分離兩者亦可。
如此一來，在與直筒浮體20結合之後解除與半潛浮體30之結合的風車10，可透過貫通部40(連通路)而與直筒浮體20一起從半潛浮體30脫離而設置在海上。而且，將與風車10分離的半潛浮體30從設置對象側2撤走，藉此例如可為了設置其他的海上風車10而重複再利用半潛浮體30。藉由這種方法，例如在設置複數個海上風車10之際，可兼具降低海上的作業量來使工期縮短化以及降低海上風車設置用的費用。
在幾個實施形態，例如在圖1(E)、圖1(F)、圖8、圖9(B)及圖10非限定地舉例般，上述之任一種方法中，風車10之海上設置方法，進一步具備將直筒浮體20繫泊於海底5的步驟亦可。
根據這種以繫泊件62將直筒浮體20繫泊於海底5的方法，可將被支撐在直筒浮體20的風車10穩定地繫泊在海上的設置對象側2。 又，將直筒浮體20繫泊於海底5的步驟(步驟S80)，是在以豎立設置狀態被支撐在半潛浮體30上的風車10與直筒浮體20結合的前後之任一者皆可，且，在設置對象側2與直筒浮體20結合後的風車10與半潛浮體30的結合解除的前後之任一者皆可。
圖11是將圖8所示之虛線XI部予以詳細表示的部分擴大圖，(A)是舉例表示將風車之塔架下部與直筒浮體以有性結合來連結之狀態的圖，(B)是舉例表示將風車之塔架下部與直筒浮體以突緣結合來連結之狀態的圖。 在幾個實施形態，例如圖11(A)及圖11(B)所舉例般，上述之任一種方法中，使直筒浮體20與風車10結合的步驟，是藉由突緣結合，或是使風車10的塔架13與直筒浮體20之任一方插入另一方(參照圖1(E)、圖1(F)、圖8、圖10)之所謂的有性結合，來使直筒浮體20與風車10結合亦可。 例如將風車10(塔架13下部)與直筒浮體20突緣結合的情況時，是將設在塔架13下部之與直筒浮體20結合用的第1突緣部52、設在直筒浮體20之上部(例如錐狀部24)之與塔架13結合用的突緣部28，藉由螺栓締結等之締結手段來結合亦可(參照圖11(B)及圖12)。 且，例如將塔架13與直筒浮體20以有性結合來結合的情況時，在塔架13下部的內周面與直筒浮體20上端部22附近(例如錐狀部24)之間填充灌漿80來黏接風車10與直筒浮體20亦可(例如參照圖11(A))。 此外，在塔架13下部的內周面之中，在從下端起算既定距離的高度，設有將直筒浮體20的上端部22(或上端面)予以卡止的止動件82亦可(參照圖11(A)及圖11(B))。 又，在塔架13下部，設有與半潛浮體30的支撐部50連接用的第2突緣部54亦可。在塔架13下部配置有兩個突緣部52、54(與直筒浮體20連接用的第1突緣部52、與半潛浮體30連接用的第2突緣部54)的情況時，使第2突緣部54配置在比第1突緣部52還高的位置(圖11(B)上)。且，第2突緣部之徑比第1突緣部52之徑還大，且，亦比半潛浮體30之貫通部40的寬度(壁面43、43間的距離)還大，形成為可被支撐部50卡止的大小。另一方面，第1突緣部52，形成為比上述貫通部40的寬度還小。
如上述般，可藉由突緣結合，或是將風車10之塔架13與直筒浮體20的任一方插入至另一方之所謂的有性結合來結合直筒浮體20與風車10，故不必經過複雜的工程便可用簡易的方法來享受上述任一實施形態所述的利益。
圖12，是概略表示一實施形態之半潛浮體之構造例的俯視圖。 在幾個實施形態，例如在圖12非限定地舉例般，上述之任一種方法中，在拖曳半潛浮體30的步驟，是在沿著貫通部40之周緣設在半潛浮體30的支撐部50處支撐有風車10之塔架13下部的狀態下，將半潛浮體30及風車10拖曳至設置對象側2，在將直筒浮體20與風車10結合的步驟，是使通過半潛浮體30之貫通部40而以直立狀態浮上的直筒浮體20、被支撐在支撐部50的塔架13下部予以結合亦可。
如此一來，將在沿著上下貫通半潛浮體30的貫通部40之周緣來設在半潛浮體30的支撐部50所支撐之狀態的塔架13下部、通過貫通部40而以直立狀態浮上的直筒浮體20，予以結合，藉此可在海上設置風車10。且，這樣可享受到上述之任一種方法所述之利益。
接著針對本發明之至少一實施形態的半潛浮體來說明。 圖13是表示其他實施形態之半潛浮體之構造例的圖，(A)是表示柱在俯視時配置在直角二等邊三角形之各頂點所成的半潛浮體(三角形)中，在一個柱設置貫通部及支撐部來配置風車之情況的圖，(B)是表示圖13(A)之XIII-XIII方向箭頭的側視圖，(C)是舉例表示其他實施形態之半潛浮體(三角形)的俯視圖。 如圖11~圖13非限定地舉例般，本發明之至少一個實施形態的半潛浮體30，是用來在海上設置風車10的半潛浮體30，其具備：浮在水面6的浮體本體31、設在該浮體本體31且可與風車10之塔架13下部結合的支撐部50。 而且，浮體本體31，具有於上下貫通該浮體本體31且在俯視時延伸至浮體本體31之外周緣32的貫通部40。 支撐部50，沿著貫通部40的周緣來設置。 上述支撐部50，設在貫通部40之最內側(也就是說，從半潛浮體30的外周緣32往最內側分離的位置)亦可。 且，支撐部50，具有可供後述絞盤60的纜繩通過的間隙G亦可(參照圖11(A)及圖11(B))。
根據這種構造，風車10的塔架13下部，是與支撐部50結合，該支撐部設置在為了將該風車10設置於海上而使用的半潛浮體30。該支撐部50，是沿著貫通部40的周緣來設置，該貫通部於上下貫通半潛浮體30之浮體本體31並在俯視時延伸至該浮體本體31的外周緣32，藉此例如可從貫通部40的下方，讓用來將上述風車10支撐於海上的直筒浮體20浮上，而容易進行風車10與直筒浮體20的結合作業。藉此，以將風車10豎立設置在半潛浮體30的狀態拖曳至海上的設置對象側2，可容易在設置對象側2與直筒浮體20結合，故例如與將風車的零件及浮體帶到上述設置對象側2來在海上依序將風車10組裝於該浮體上之以往的設置方法相較之下，可大幅降低風車10之海上設置所伴隨之海上的作業量。
在幾個實施形態，例如在圖12所舉例般，上述構造中，構成貫通部40之對向的壁面43間的距離D1，為將風車10支撐於海上用的直筒浮體20之外徑D2以上亦可。 且，上述壁面43間的距離D1，為風車10之塔架13下部之外徑D3以上亦可。
如此一來，將風車10支撐於海上用的直筒浮體20，可通過半潛浮體30的貫通部40，故在結合該直筒浮體20與風車10之後，可透過貫通部40來將風車10及直筒浮體20與半潛浮體30予以分離。亦即，在海上的設置對象側2，以將風車10支撐於半潛浮體30之支撐部50的狀態來結合風車10與直筒浮體20，之後透過貫通部40將直筒浮體20連同風車10一起從半潛浮體30分離，而可將風車10設置在海上。藉此，降低風車10之海上設置所伴隨之海上的作業量，作為將風車10設置於海上用的浮體，可取代高額的半潛浮體30而使用直筒浮體20，故可抑制風車10之海上設置所伴隨的成本。
在幾個實施形態，例如在圖12所舉例般，上述的幾個構造中，浮體本體31，亦可含有：各自形成柱狀並在水平方向分隔配置的複數個柱33、將複數個柱予以連接的下船體34、可對柱33內或下船體34內注入或排出壓艙水的泵35。 也就是說，浮體本體31，可構成為藉由調整柱33或下船體34內的壓艙水量，而調整吃水線的高度。 上述柱33及下船體34的內部，被分隔成複數個小房間，可選擇性地對任意的小房間注水或排水。
如上述般，所使用的半潛浮體30，係含有複數個柱33以及將該等之柱33以在水平方向分隔的狀態來連接的下船體34，且具備可調整壓艙水量地構成的浮體本體31，藉此可享受本揭示之任一實施形態所述的利益。
在幾個實施形態，例如在圖12及圖13(A)~圖13(C)非限定地舉例般，上述之任一構造中，支撐部50，亦可配置在：俯視時以複數個柱33的各個為頂點的虛擬多角形的圖心C(或重心)所對應之浮體本體31上的位置。
此處，在將風車10以豎立設置狀態來支撐在半潛浮體30上的情況，除了波浪的搖晃之外，在與將風車10橫向載放於半潛浮體30上的情況相較之下比較容易受到風之搖晃的影響。在此點，根據上述般在俯視圖之圖心C配置支撐部50的構造，由於俯視時在與浮體本體31之圖心C對應的位置支撐風車10，故以對於多方向之搖晃的恢復力的觀點來看，可實現取得平衡的構造。因此，在海上拖曳之際可提升半潛浮體30及支撐在其上的風車10之穩定性。
在幾個實施形態，例如圖9~圖12所舉例般，在上述之任一構造中，半潛浮體30，亦可具備：設在浮體本體31上，可透過貫通部40將繫泊件62予以饋出及收回的絞盤60。 絞盤60，是在與直筒浮體20的脫離方向正交的方向，配置在夾著貫通部40的兩側亦可。
根據這種具備絞盤60的構造，具備可透過貫通部40將繫泊件62予以饋出及收回的絞盤60，藉此例如將直筒浮體20導引至貫通部40之際的誘導作業可容易且迅速地進行，故可降低風車10之海上設置所伴隨之海上的作業量。且，將直筒浮體20繫泊於海底的作業，亦可使用絞盤60來容易且迅速地進行。
在幾個實施形態，例如圖12所舉例般，複數個柱33，含有俯視時各自配置在虛擬四角形之頂點之四根的柱33亦可。 該情況時，支撐部50，亦可配置在：俯視時以上述四根的柱33為頂點之虛擬四角形之對角線的交點上。 根據該構造，可提供兼具穩定性與成本並取得平衡的半潛浮體30。
在幾個實施形態，例如圖13(A)~圖13(C)所舉例般，複數個柱33，含有俯視時各自配置在虛擬三角形之頂點的三根的柱33，支撐部50，亦可配置在：配置於虛擬三角形之任一個頂點所對應之位置的柱33上。例如圖13(A)所示般，在俯視時三個柱33配置成直角二等邊三角形狀的情況時，是在正中間的柱33，亦即內角為直角的柱33上配置有支撐部50亦可。 又，在本揭示，雖舉例出柱33為三根或四根的情況，但複數個柱33的數量並不限定於此，例如只要能得到將風車10支撐在海上的浮力，且可取得平衡的話，為兩根亦可，五根以上亦可。
根據本揭示之至少一個實施形態，可降低風車10之海上設置所伴隨之海上的作業量。
本發明並不限定於上述實施形態，還包含了對上述實施形態施加變更的形態、組合該等之形態而成的形態。
1:海上風力發電設備(海上風車) 2:設置對象側 3:碼頭 4:起重機 5:海底 6:水面 7:曳船 10:風車 11:葉片 12:艙體 13:塔架 13A:塔架下部 20:直筒浮體 22:上端部(頂部) 24:錐狀部 25:泵(壓艙水量調整裝置) 26:下端部 28:突緣部 30:半潛浮體 31:浮體本體 32:外周緣 33:柱 34:下船體 35:泵(壓艙水量調整裝置) 40:貫通部 41:連通路 43:壁面 50:支撐部 52:第1突緣部 54:第2突緣部 60:絞盤 62:繫泊件 70:推進器 80:灌漿 82:止動件 C:圖心 G:間隙 W:壓艙水
[圖1]，是表示本揭示之一實施形態之風車之海上設置方法的概略圖。 [圖2]，是概略表示一實施形態之風車之海上設置方法的流程圖。 [圖3]，是詳細表示一實施形態之風車之海上設置方法的流程圖。 [圖4]，是詳細表示圖1(A)的圖，(A)是表示一實施形態之在碼頭附近之作業的圖，(B)是表示其他實施形態之在碼頭附近之作業的圖。 [圖5]，是詳細表示圖1(B)的圖，(A)是表示將搭載有豎立設置狀態之風車的半潛浮體拖曳至離岸之情況的圖，(B)是表示將直筒浮體拖曳至離岸之情況的圖。 [圖6]，是詳細表示圖1(C)的圖，(A)是表示在設置對象側將半潛浮體與直筒浮體以纜繩綁繫之情況的圖，(B)是表示使直筒浮體在水面附近直立之情況的圖，(C)是表示使成為直立狀態的直筒浮體在水中沈降之情況的圖。 [圖7]，是詳細表示圖1(D)的圖，是表示直筒浮體通過半潛浮體的貫通部而以直立狀態浮上之情況的圖。 [圖8]，是詳細表示圖1(E)的圖，是表示將風車之塔架下部與直筒浮體予以連結，並使用繫泊件來將直筒浮體繫泊於海底之情況的圖。 [圖9]，是表示從一實施形態之半潛浮體使與直筒浮體連結完畢的風車脫離之情況的圖，(A)表示脫離前，(B)表示脫離後。 [圖10]，是詳細表示圖1(F)的圖，是表示藉由繫泊在海底之直筒浮體的支撐，來將風車(海上風車)設置在海上之狀態的圖。 [圖11]，是將圖8所示之虛線XI部予以詳細表示的部分擴大圖，(A)是舉例表示將風車之塔架下部與直筒浮體以有性結合來連結之狀態的圖，(B)是舉例表示將風車之塔架下部與直筒浮體以突緣結合來連結之狀態的圖。 [圖12]，是概略表示一實施形態之半潛浮體之構造例的俯視圖。 [圖13]，是表示其他實施形態之半潛浮體之構造例的圖，(A)是表示柱在俯視時配置在直角二等邊三角形之各頂點所成的半潛浮體(三角形)中，在一個柱設置貫通部及支撐部來配置風車之情況的圖，(B)是表示圖13(A)之XIII-XIII方向箭頭的側視圖，(C)是舉例表示其他實施形態之半潛浮體(三角形)的俯視圖。
1:海上風力發電設備(海上風車)
2:設置對象側
3:碼頭
4:起重機
5:海底
6:水面
7:曳船
10:風車
20:直筒浮體
30:半潛浮體
62:繫泊件
W:壓艙水

Claims (15)

  1. 一種風車之海上設置方法，是使用半潛浮體的風車之海上設置方法，其具備： 將豎立設置有前述風車的前述半潛浮體拖曳至海上之設置對象側的步驟、 在前述設置對象側將前述風車和用來將該風車支撐在前述海上的直筒浮體予以結合來將前述風車設置在前述海上的步驟。
  2. 如請求項1所述之風車之海上設置方法，其中， 在將前述風車與前述直筒浮體予以結合的步驟中， 將前述直筒浮體從前述半潛浮體的下方，以通過將前述半潛浮體於上下貫通的貫通部的方式來以直立狀態浮上。
  3. 如請求項1或2所述之風車之海上設置方法，其中， 在將前述風車與前述直筒浮體予以結合的步驟中，是藉由突緣結合，或是藉由將前述風車之塔架與前述直筒浮體的任一方插入至另一方，來結合前述直筒浮體與前述風車。
  4. 如請求項2所述之風車之海上設置方法，其中， 在拖曳前述半潛浮體的步驟中， 在沿著前述貫通部的周緣來設在前述半潛浮體的支撐部支撐有前述風車之塔架下部的狀態下，將前述半潛浮體及前述風車拖曳至前述設置對象側， 在將前述風車與前述直筒浮體予以結合的步驟中， 將通過前述半潛浮體之前述貫通部來以前述直立狀態浮上的前述直筒浮體、與被前述支撐部支撐的前述塔架下部，予以結合。
  5. 如請求項2或4所述之風車之海上設置方法，其中， 在將前述風車與前述直筒浮體予以結合的步驟中， 藉由設在前述直筒浮體的推進器或設在前述半潛浮體的絞盤，或是藉由拖曳前述半潛浮體，來將前述直筒浮體配置在前述貫通部的下方。
  6. 4或5所述之風車之海上設置方法，其中， 在使前述直筒浮體通過前述貫通部地浮上的步驟中， 是將上端部形成為尖細的前述直筒浮體之前述上端部在前述貫通部內浮上。
  7. 如請求項1至6中任一項所述之風車之海上設置方法，其進一步具備： 在前述風車與前述直筒浮體的結合後將前述風車與前述半潛浮體的結合予以解除的步驟、 將與前述半潛浮體的結合解除後的前述風車及前述直筒浮體，透過以與前述半潛浮體之浮體本體之周邊水域連通的方式設在前述浮體本體的貫通部之連通路而從前述半潛浮體脫離的步驟、 將與前述風車的結合解除後的前述半潛浮體予以拖曳來從前述設置對象側撤走的步驟。
  8. 如請求項1至7中任一項所述之風車之海上設置方法，其進一步具備： 在碼頭附近將前述風車豎立設置在前述半潛浮體上的步驟。
  9. 如請求項1至8中任一項所述之風車之海上設置方法，其進一步具備： 將前述直筒浮體拖曳至前述設置對象側的步驟。
  10. 如請求項1至9中任一項所述之風車之海上設置方法，其進一步具備： 將前述直筒浮體繫泊在海底的步驟。
  11. 一種半潛浮體，是為了在海上設置風車而使用的半潛浮體，其具備： 浮在水面的浮體本體、 設在前述浮體本體且可與前述風車的塔架下部結合的支撐部， 前述浮體本體，具有將該浮體本體於上下貫通且在俯視時延伸至前述浮體本體之外周緣的貫通部， 前述支撐部，沿著前述貫通部的周緣來設置。
  12. 如請求項11所述之半潛浮體，其中， 構成前述貫通部的對向之壁面間的距離，為將前述風車支撐於前述海上用的直筒浮體之外徑以上。
  13. 如請求項11或12所述之半潛浮體，其中， 前述浮體本體，含有： 各自形成柱狀並在水平方向分隔配置的複數個柱、 將前述複數個柱予以連接的下船體、 可對前述柱內或前述下船體內注入或排出壓艙水的泵。
  14. 如請求項13所述之半潛浮體，其中， 前述支撐部，配置在：俯視時以前述複數個柱的各個為頂點的虛擬多角形的圖心所對應之前述浮體本體上的位置。
  15. 如請求項11至14中任一項所述之半潛浮體，其進一步具備： 設在前述浮體本體上，可透過前述貫通部將繫泊件予以饋出及收回的絞盤。
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