WO2014181007A1 - Plataforma flotante para aplicaciones en mar abierto - Google Patents

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WO2014181007A1
WO2014181007A1 PCT/ES2014/000048 ES2014000048W WO2014181007A1 WO 2014181007 A1 WO2014181007 A1 WO 2014181007A1 ES 2014000048 W ES2014000048 W ES 2014000048W WO 2014181007 A1 WO2014181007 A1 WO 2014181007A1
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WO
WIPO (PCT)
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platform
column
vertical column
sea
section
Prior art date
Application number
PCT/ES2014/000048
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Raúl GUANCHE GARCIA
Javier LÓPEZ LÓPEZ
César VIDAL PASCUAL
Iñigo LOZADA RODRÍGUEZ
Raúl MEDINA SANTAMARÍA
Original Assignee
Universidad De Cantabria
Fundación Instituto De Hidráulica Ambiental De Cantabria
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Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
    • B63B21/50—Anchoring arrangements or methods for special vessels, e.g. for floating drilling platforms or dredgers
    • B63B21/502—Anchoring arrangements or methods for special vessels, e.g. for floating drilling platforms or dredgers by means of tension legs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/06—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/442—Spar-type semi-submersible structures, i.e. shaped as single slender, e.g. substantially cylindrical or trussed vertical bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/4433—Floating structures carrying electric power plants
    • B63B2035/446—Floating structures carrying electric power plants for converting wind energy into electric energy

Definitions

  • the present invention belongs to the naval construction and technology sector related to marine structures away from the coast or in the open sea, also called offshore structures and, more specifically, that of offshore floating structures of the SPAR type.
  • the invention described below has its application, among other areas, in that of marine meteorological stations used in the measurement of offshore offshore wind resource, through the use of floating platforms and non-intrusive techniques based on laser beams, also called devices LIDAR (LIght Detection And Ranging).
  • LIDAR LIght Detection And Ranging
  • the data collected through these measurement systems are usually used for the estimation of the wind resource or the meteorological conditions at certain points, as well as for the calibration of numerical models of reanalysis and downscaling techniques that allow to know the wind conditions in nearby areas in those that do not have specific data.
  • -FLIDAR TM floating LIDAR
  • 3E which is also a buoy device designed for harsh open sea environments
  • the classic SPAR platforms are the first and consist of large vertical cylinders of metal, usually steel, filled with a ballast of water and rocks, which is attached to the seabed by cables.
  • SPAR platforms with latticework ⁇ Truss SPAR are an evolution of the previous ones and present in their intermediate zone a section formed by a lattice structure, similar to that of fixed jacket type platforms with the aim of reducing weight and cost .
  • the last concept is the "ce // SPAR", based on a set of large steel tubular nested vertically. Note that the term SPAR literally means “Surface Piercing ARticulated Caisson", but today it is not used literally, because the current SPAR platforms are not articulated drawers, but vertical cylinders. An expert knows that the term SPAR has continued to be used to identify cylindrical floating platforms cited in this paragraph.
  • Spanish patent ES2301443B1 describes a system for measuring wind resources in deep waters based on a floating structure type SPAR.
  • the structure is fixed by a funding device to maintain its position. It is provided with instrumentation that records the movement of the structure to correct wind measurements.
  • the patent application WO2011 / 095666 A2 describes a marine meteorological mast for the measurement of marine resource, formed by a shaft and a floating support that is fixed to the seabed by means of an anchoring system.
  • the shaft is modular, based on descending steel sections upward.
  • the support is formed by a central cylinder, a float tank and the ballast.
  • Ultrasonic and bowl anemometers, environmental instrumentation and GPS devices are mounted on the outside of the shaft, while the instrumentation for measuring and correcting movements (inclinometers and accelerometers) is inserted inside the shaft.
  • the mast is capable of operating with heels less than 10 ° in waters with medium and high depths, in the range of 30-200 m.
  • the successive sections that make up the submerged part are intended to ensure the minimum restorative torque necessary to provide the structure with sufficient stability.
  • these sections represent a significant constructive complication, as well as areas of stress concentration that are very sensitive to fatigue breakage.
  • the present invention seeks to solve the aforementioned drawbacks by means of a floating platform of the SPAR type for the characterization of the optimized offshore wind resource.
  • a floating platform platform of the SPAR type for the characterization of the offshore wind resource, which comprises a vertical column formed by a lower part and an upper part, where the lower part is larger section than the top.
  • the platform comprises a booth configured to house at least measuring equipment.
  • the house is arranged crowning the upper part of the vertical column and has a larger section than said upper part of the vertical column.
  • the structure also comprises a concrete plate fixed to the bottom of the vertical column and configured to increase the damping of vertical movements and provide stability to the assembly.
  • the platform is designed so that during its operation, the part that is below the waterline is longer than the part that is above the waterline.
  • said lower part and upper part of the column are connected by a section change designed to reduce the column section and thus increase the device's own period.
  • the lower part is internally compartmentalized.
  • the lower part preferably comprises at least two ballast tanks: one of concrete and the other of water, the concrete tank being configured to be full and the water tank being configured to fill once the platform has left the waters of the port or zone of protection where it has been built.
  • said lower part and upper part of the vertical column are cylindrical.
  • said lower part and upper part of the vertical column are hollow.
  • the column is made of steel.
  • the concrete plate is a precast concrete plate.
  • the platform further comprises a funding system comprising a plurality of funding lines.
  • the house is connected to said upper part of the column by means of a transition piece, designed to reduce the impact loads of the waves in the house.
  • the platform is designed so that during its operation, the lower part of the column is below the waterline, while the upper part of the column is partially below said waterline, the rest of the part remaining. top of the column above the waterline.
  • - Figure 1 illustrates a 3D perspective view of a floating platform according to a possible embodiment of the invention.
  • - Figure 2 illustrates a 3D perspective view of a floating platform according to a possible embodiment of the invention.
  • - Figure 3 shows a profile view that includes a mooring system of a floating platform according to a possible embodiment of the invention.
  • - Figure 4 shows a profile view that includes a mooring system of a floating platform according to a possible embodiment of the invention.
  • - Figure 5 shows a profile view that includes a mooring system of a floating platform according to a possible embodiment of the invention.
  • FIG. 6 and 7 show the response pattern of the vertical movements of an exemplified platform according to the invention, and of a similar platform but without a heave plate, for different wave periods and assuming the linearity of their responses.
  • - Figure 8 shows a time series of incident waves for a sea state of survival, for an exemplified platform according to the invention.
  • - Figure 10 shows a time series of longitudinal response movements, for an exemplified platform according to the invention.
  • shallow water means those marine areas in which the waves are significantly modified by the bottom. These areas usually comprise depths of up to 20-30 meters.
  • the platform of the invention which gives solution to the problems identified in the current state of the art, and which is a floating platform of the SPAR type of small dimensions, simple geometry and with a very small draft.
  • the platform has a very small area in the flotation that allows it to set its own period outside the periods of the waves in combination with the heave plate, as described below.
  • its geometric simplicity facilitates and saves the construction process, since it is made up of two preferably cylindrical sections and a piece of transition.
  • the platform is specially designed so that its inclination does not exceed 5%.
  • Figure 1 shows a diagram of a floating platform of type SPAR 100, in accordance with a possible embodiment of the invention.
  • the central body of the platform 100 of Figure 1 is constituted by a single vertical column, preferably cylindrical 13.
  • the column 13 is hollow.
  • This column 13 is formed by a lower part 2, followed by a change of section 3 which allows the section section to be reduced, so that the upper part 4 of the column 13 is of a smaller section than the lower part 2.
  • Both the upper part 4 as lower part 2 are of constant section.
  • the platform is designed so that the change of section 3 is below the waterline. That is, the part of the column 13 intended to be out of the water is almost the entire upper part 4 (but not all), while the lower part 2, of greater section, is completely submerged.
  • a small part of the part of smaller section 4 is also submerged.
  • a booth 6 prepared to house the necessary equipment for measurement through LIDAR.
  • a change of section 5 to facilitate the evacuation of the waves when ascending by the shaft 4. It is these elements, due to their high height with respect to the base of the platform 100, which introduce a destabilizing torque that is compensated by floating largely concentrated on the bottom 2 of the column and the mass largely concentrated on the heave plate 1 (described below).
  • the platform 100 has a lower concrete plate 1, called the heave plate or altered plate, which significantly increases the damping of the vertical movements and significantly improves the behavior of the device at sea, mainly because it significantly increases the added mass of the system thanks to its over-diameter with respect to column 13. At the same time, it acts as a fixed ballast reducing the height of the center of gravity of the whole set providing more restorative torque to the system.
  • This precast concrete plate 1 is preferably a ring, and can be homogeneous or with holes. The plate 1 is larger (diameter, in the case of being a ring) than the section of the lower part 2 of the column. Column 13 is directly attached to the bottom plate, heave plate or altered plate 1.
  • Platform 100 is designed so that the draft (submerged part, below the waterline) is greater than the part that is above the waterline.
  • Crowning the structure is located a booth 6, preferably cylindrical, preferably of a larger diameter or section than the upper part 4 of the column 13, preferably connected to the upper part 4 of the column 13 through a transition piece 5.
  • the booth 6 is intended to house equipment or devices, such as meteorological measurement devices and a LIDAR measurement system, as well as batteries and other electrical devices necessary for A correct operation of the device. Thanks to the restorative torque achieved with the combination of the heave plate 1 and the lower part 2 of the column, the booth 6 can be placed at a significant height above sea level, thus leaving it outside the action of the swells and springs of the rise and fall of the wave along the top 4 of the column and the transition piece 5.
  • the platform of the invention it has been possible to increase the device's own period in altered over 20 seconds, as well as the own balance or pitch period, which is over 25 seconds. Thanks to the aforementioned combination of the heave plate 1 and the lower part 2 of the column, a linear response of the structure has been achieved against the action of the swell, thus avoiding potentially damaging resonant phenomena for the structure.
  • the submerged part of the platform 100 has a very small draft, preferably less than 20 meters.
  • the change of section 3 is preferably carried out by using a truncated conical piece.
  • the truncated conical transition piece 5 has the additional purpose of reducing the impact loads of the waves in the booth 6, improving the evacuation of the water and the associated spray.
  • the platform 100 also comprises a funding system 7, formed by a plurality of funding lines.
  • the submerged part or part of greater section 2 is internally compartmentalized.
  • it has at least two ballast tanks: one of concrete 10 and one of water 11.
  • the concrete tank 10 must always be full, while the water tank 11 is designed to fill once the platform 100 has left the water from the port, or shelter zone where It has built, in order to lower the center of gravity and increase its stability as a previous step to joining it to the anchoring system composed of catenaries or to its trailer.
  • the mobile or water ballast is aimed at fine adjustment of the waterline, an aspect of particular relevance in this type of structure.
  • the construction material used in all (top and bottom of the column, transition 3 transition 5, booth ”) the elements that constitute the platform 100 is preferably naval quality steel, except in the heave plate 1, which is Build in reinforced concrete.
  • the steel can be replaced by titanium, carbon fiber or glass fiber.
  • Figure 3 shows in detail the anchoring system 7.
  • it consists of 3 anchoring lines 120 ° apart from each other.
  • the anchoring lines which are not the subject of the present invention, can be manufactured, for example, by a steel chain with a non-contrete link, of a sea-shell or a combination of both.
  • these anchoring lines can be arranged with or without forced initial pretension by adding concrete blocks or dead 12 arranged at a variable distance L from the anchoring position on the platform 100. This possibility is illustrated in Figure 5 .
  • the anchoring system 7 by catenaries can be improved by using a fourth line 8 arranged in such a way that its weight lowers the center of gravity of the assembly and works against the turns, increasing the tightening torque. of the system, as seen in said figure.
  • This line 8 is not designed to fund the system, but its function is only to increase the damping of the set to turns.
  • At its end it is preferably attached to a dead weight 9.
  • the length of this line 8 must be large enough not to interfere in the position of the system even when the movements of the platform are maximum.
  • the anchorage lines 7 are joined to the platform 100 by means of a piece, preferably of steel, or lug, firmly connected with the structure of the platform several meters below sea level at rest. Preferably, this distance is about 5 meters.
  • the anchor lines 7 are firmly attached to the seabed by using a conventional anchoring device, which can be, for example: an anchor, a dead person, a pile or a suction pile.
  • the floating platform of the invention presents a series of its own and original characteristics that clearly differentiate it from the rest of the designs that constitute the state of the art, such as:
  • the concrete plate at the base which serves to significantly dampen vertical displacements during operation and in any sea condition.
  • This vertical plate causes, when moving vertically, an extra displacement of water around it, called added mass, generating a damping effect on the structure that significantly reduces vertical displacements, significantly increasing its operational performance compared to any other design.
  • the anchoring systems specially adapted to the design characteristics: preferably 3 catenaries.
  • the location of the instrumentation booth at a height high enough to be out of the action of the waves.
  • the platform has excellent stability characteristics afloat, with different weight conditions and operating or environmental loads. Being able, if necessary, to leave the port towed in an upright position thanks to its reduced draft in the towing condition.
  • the design of the anchoring system is optimized to reduce the maximum tensions in the anchoring lines and help improve the structure's restorative or restorative torque; reducing pitch (roll) and roll (roll) movements during operation.
  • the device is equipped with sufficient stability to allow all measurement systems to be installed in port, so that it can be towed to the installation site with all the equipment and systems already installed.
  • the floating platform 100 of the invention has several advantages over conventional platforms, among which are:
  • the design allows to drastically reduce the complexity of the towing, installation and commissioning operation of the platform, significantly reducing the costs associated with these operations.
  • the trailer provided that the available draft is sufficient, can be done with the platform in its vertical position.
  • the floating platform of the example comprises a steel structure, equipment, fixed concrete ballast, variable ballast (water) and anchoring chains.
  • the design and simulation also include an instrumentation booth (of the type that can accommodate LIDAR devices).
  • the maximum load capacity is 3,000 kilograms. This design allows to leave with the condition of minimum ballast and minimum draft without any stability problem carrying all the on-board measurement systems installed. Note that the dimensions shown in this example may vary in the future as a result of the process of optimization and adaptation to new requirements of a technical or legal nature, when its installation in a specific location so requires or for other reasons.
  • the design has been technically evaluated by performing numerical simulations with coupling between the platform and its funding system, both in the domain of time and frequency, using commercial numerical models widely used in the offshore industry such as : WAMIT, WADAM and SIMO-RIFLEX.
  • Figures 6 and 7 show both Amplitude Operators in Response to Heave (Heave RAO), that is, the response pattern of the vertical movements of the same platform with plate and without heave plate for different wave periods and assuming The linearity of your answers. It is observed that the heave plate causes a very important damping of the responses until waves with periods of around 25 seconds, then the resonant zone begins. On the contrary, it is observed how the same platform without a heave plate begins the resonance zone around 16 seconds and after it, the platform becomes a wave follower device (factor of 1) which indicates that it is not capable of cushioning vertical displacements, moving with equal amplitude as the incident waves. This would greatly worsen its performance, flexibility, and impair the performance of the LIDAR measurement system.
  • FIGS 8, 9, 10 and 11 represent the characteristic time series of the most important response movements or degrees of freedom (heave, surge and pitch) for the sea state of survival (with irregular waves):
  • Figure 8 shows the time series of incident waves for a sea state of survival. Specifically, the marine elevation is shown in meters versus the period in seconds.
  • Figure 9 shows the time series of vertical movements (heave) for a sea state of survival. Specifically, the displacement is shown in meters from the period in seconds.
  • Figure 10 shows the time series of longitudinal response movements (arises) for a sea state of survival. Specifically, the displacement in meters is shown versus the period in seconds.
  • Figure 11 shows the time series of pitch pitch turns for a sea survival state. Specifically, the angle is shown in degrees versus the period in seconds.
  • the floating platform of the present invention has its application in any activity carried out in the aquatic environment (sea, lakes) for whose performance is necessary or requires a floating system that gives physical support to the activity developed.
  • the areas of application are:

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Revetment (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Una plataforma flotante de tipo SPAR (100) para la caracterización del recurso eólico marino, que comprende una columna vertical (13) formada por una parte inferior (2) y una parte superior (4), donde la parte inferior (2) es de mayor sección que la parte superior (4). Dicha plataforma (100) comprende una caseta (6) configurada para albergar al menos equipamiento de medición, donde dicha caseta (6) está dispuesta coronando la parte superior (4) de la columna vertical (13) y tiene mayor sección que dicha parte superior (4) de la columna vertical (13), y una placa de hormigón (1) fijada a la parte inferior (2) de la columna vertical (13) y configurada para incrementar el amortiguamiento de los movimientos verticales y dotar de estabilidad al conjunto.

Description

PLATAFORMA FLOTANTE PARA APLICACIONES EN MAR
ABIERTO
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención pertenece al sector de la construcción y tecnología naval relacionada con las estructuras marinas alejadas de la costa o en mar abierto, también denominadas estructuras offshore y, más concretamente, al de las estructuras flotantes offshore del tipo SPAR. La invención descrita a continuación tiene su aplicación, entre otros ámbitos, en el de la estaciones meteorológicas marinas empleadas en la medición del recurso eólico marino offshore, mediante el uso de plataformas flotantes y de técnicas no intrusivas basadas en haces de láser, también denominados dispositivos LIDAR (LIght Detection And Ranging).
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
A la hora de caracterizar las condiciones meteo-oceanográficas de una ubicación en mar abierto u offshore determinada, se suelen emplear distintas herramientas, entre las que destacan el satélite, las boyas de medición y las estructuras fijas o mástiles meteorológicos fijos.
Los datos recogidos mediante estos sistemas de medición suelen ser empleados para la estimación del recurso eólico o las condiciones meteoceánicas en puntos determinados, así como para la calibración de modelos numéricos de reanálisis y técnicas de downscaling que permiten conocer las condiciones de viento en áreas cercanas en las que no se dispone de datos concretos.
En los últimos tiempos se están desarrollando sistemas flotantes "móviles" que sirven para dar soporte a dispositivos de medición tipo LIDAR, cuya principal ventaja es que permiten una fácil y rápida instalación en aguas someras y también en aguas profundas offshore. Este tipo de dispositivos ofrece una amplia versatilidad y flexibilidad al poder ser reubicados rápidamente de una localización a otra. El empleo de estos dispositivos permitirá caracterizar el recurso eólico marino offshore y el posterior desarrollo de la industria eólica marina, principalmente en aguas profundas y poco profundas.
De entre todos los conceptos y diseños que actualmente están en vías de desarrollo sobre plataformas flotantes para la instalación de dispositivos LIDAR, destacan:
-WindSentinel™, de AXIS Technologies, que es un dispositivo del tipo boya;
-FLIDAR™ (floating LIDAR), de 3E, que también es un dispositivo tipo boya diseñado para entornos en mar abierto severos; y
-SeaZephIR®, de Natural Power, que es un dispositivo tipo SPAR.
Los diseños actuales de plataformas LIDAR flotantes presentan ciertos inconvenientes: Por una parte, la mayoría presenta unas dimensiones y formas inadecuadas para un correcto comportamiento en la mar en zonas ajeadas de la costa y sin resguardo. Su comportamiento en la mar frente a oleaje severo presenta grandes movimientos y aceleraciones que deben ser compensados posteriormente por el sistema de medidas. Además, los diseños identificados presentan una altura libre por encima del agua, francobordo, insuficiente para evitar que el dispositivo LIDAR sufra problemas derivados de los rociones de agua de mar, siendo previsible que con estados de mar severos las olas pasen directamente por encima del mismo, provocando el fallo o mal funcionamiento del sistema. Por otra parte, los diseños enumerados están orientados, fundamentalmente, a su utilización en aguas resguardadas o interiores, en donde los estados de mar habituales, así como los estados de mar típicos de operación de una granja eólica offshore, son poco severos. Se trata de diseños poco robustos, lo que perjudica sustancialmente las medidas si operan en aguas offshore. Por último, los dispositivos actualmente disponibles son de reducidas dimensiones, lo cual limita mucho su capacidad para la generación y almacenamiento de energía. Esto redunda en una autonomía limitada. Así mismo, son dispositivos con una menor versatilidad ya que no permiten la implementación de sensórica adicional que complemente las medidas de viento de los dispositivos LIDAR. Por otra parte, a mediados de los años noventa aparecieron las primeras plataformas flotantes de tipo SPAR, destinadas al sector del offshore del petróleo y el gas. Destacan tres tipos: las SPAR clásicas, las SPAR con celosía y las cell SPAR. Las plataformas SPAR clásicas son las primeras y consisten en grandes cilindros verticales de metal, normalmente acero, rellenos con un lastre de agua y rocas, que se sujeta al lecho marino mediante cables. Las plataformas SPAR con celosía {Truss SPAR) son una evolución de las anteriores y presentan en su zona intermedia un tramo formado por una estructura en celosía, similar a la que tienen las plataformas fijas tipo jacket con el objetivo de reducir el peso y el coste. El último concepto es la "ce// SPAR", basado en un conjunto de grandes tubulares de acero anidados verticalmente. Nótese que el término SPAR significa literalmente "Surface Piercing ARticulated Caisson", pero hoy día no se usa literalmente, porque las actuales plataformas tipo SPAR no son cajones articulados, sino cilindros verticales. Un experto sabe que el término SPAR se ha seguido usando para identificar las plataformas flotantes cilindricas citadas en este párrafo.
La patente española ES2301443B1 describe un sistema de medición de recursos eólicos en aguas profundas basado en una estructura flotante tipo SPAR. La estructura está fijada por un dispositivo de fondeo para mantener su posición. Está provista de instrumentación que registra el movimiento de la estructura para corregir las mediciones de viento.
La solicitud de patente WO2011/095666 A2 describe un mástil meteorológico marino para la medida de recurso marino, formado por un fuste y un soporte flotante que queda fijado al fondo marino mediante un sistema de anclaje. El fuste es modular, basado en tramos de acero decrecientes en sentido ascendente. El soporte está formado por un cilindro central, un tanque flotador y el lastre. En el exterior del fuste se montan los anemómetros ultrasónicos y de cazoleta, la instrumentación ambiental y los dispositivos GPS, mientras que en el interior del fuste se inserta la instrumentación de medida y corrección de movimientos (inclinómetros y acelerómetros). Según la descripción de esta solicitud de patente, el mástil es capaz de funcionar con escoras menores de 10° en aguas con profundidades medias y altas, en el rango de 30-200 m. Los sucesivos tramos que conforman la parte sumergida tienen por objetivo asegurar el par restaurador mínimo necesario para otorgar a la estructura de estabilidad suficiente. Sin embargo, esos tramos suponen una complicación constructiva significativa, así como zonas de concentración de tensiones muy sensibles a la rotura por fatiga.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
La presente invención trata de resolver los inconvenientes mencionados anteriormente mediante una plataforma flotante de tipo SPAR para la caracterización del recurso eólico marino optimizada.
Concretamente, en un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una plataforma plataforma flotante de tipo SPAR para la caracterización del recurso eólico marino, que comprende una columna vertical formada por una parte inferior y una parte superior, donde la parte inferior es de mayor sección que la parte superior. La plataforma comprende una caseta configurada para albergar al menos equipamiento de medición. La caseta está dispuesta coronando la parte superior de la columna vertical y tiene mayor sección que dicha parte superior de la columna vertical. La estructura comprende además una placa de hormigón fijada a la parte inferior de la columna vertical y configurada para incrementar el amortiguamiento de los movimientos verticales y dotar de estabilidad al conjunto.
Preferentemente, la plataforma está diseñada para que durante su operación, la parte que queda por debajo de la línea de flotación sea de mayor longitud que la parte que queda por encima de la línea de flotación.
En una posible realización, dichas parte inferior y parte superior de la columna están conectadas mediante un cambio de sección diseñado para reducir la sección de la columna y así aumentar el periodo propio del dispositivo. En una posible realización, la parte inferior está interiormente compartimentada. En ese caso, la parte inferior comprende preferentemente al menos dos tanques de lastre: uno de hormigón y otro de agua, estando el tanque de hormigón configurado para estar lleno y estando el tanque de agua configurado para llenarse una vez la plataforma ha salido de las aguas del puerto o zona de resguardo en donde se ha construido.
Preferentemente dichas parte inferior y parte superior de la columna vertical son cilindricas.
Preferentemente dichas parte inferior y parte superior de la columna vertical son huecas.
Preferentemente la columna es de acero.
Preferentemente la placa de hormigón es una placa de hormigón prefabricado.
En una posible realización, la plataforma comprende además un sistema de fondeo que comprende una pluralidad de líneas de fondeo.
Preferentemente la caseta está unida a dicha parte superior de la columna mediante una pieza de transición, diseñada para reducir las cargas por impacto del oleaje en la caseta.
Preferentemente la plataforma está diseñada para que durante su operación, la parte inferior de la columna quede por debajo de la línea de flotación, mientras que la parte superior de la columna quede parcialmente por debajo de dicha línea de flotación, quedando el resto de la parte superior de la columna por encima de la línea de flotación.
Las ventajas de la invención se harán evidentes en la descripción siguiente. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, y para complementar esta descripción, se acompaña como parte integrante de la misma, un juego de dibujos, cuyo carácter es ilustrativo y no limitativo. En estos dibujos:
-La figura 1 ilustra una vista en perspectiva 3D de una plataforma flotante de acuerdo con una posible realización de la invención.
-La figura 2 ilustra una vista en perspectiva 3D de una plataforma flotante de acuerdo con una posible realización de la invención.
-La figura 3 muestra una vista de perfil que incluye un sistema de fondeo de una plataforma flotante de acuerdo con una posible realización de la invención.
-La figura 4 muestra una vista de perfil que incluye un sistema de fondeo de una plataforma flotante de acuerdo con una posible realización de la invención.
-La figura 5 muestra una vista de perfil que incluye un sistema de fondeo de una plataforma flotante de acuerdo con una posible realización de la invención.
-Las figuras 6 y 7 muestran el patrón de respuestas de los movimientos verticales de una plataforma ejemplificada de acuerdo con la invención, y de una plataforma similar pero sin placa de heave, para diferentes períodos de oleaje y suponiendo la linealidad de sus respuestas.
-La figura 8 muestra una serie temporal de oleaje incidente para un estado de mar de supervivencia, para una plataforma ejemplificada de acuerdo con la invención.
-La figura 9 muestra una serie temporal de movimientos verticales de respuesta, para una plataforma ejemplificada de acuerdo con la invención.
-La figura 10 muestra una serie temporal de movimientos longitudinales de respuesta, para una plataforma ejemplificada de acuerdo con la invención.
-La figura 11 muestra una serie temporal de giros de cabeceo de respuesta, para una plataforma ejemplificada de acuerdo con la invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
En este texto, el término "comprende" y sus variantes no deben entenderse en un sentido excluyente, es decir, estos términos no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos.
Además, los términos "aproximadamente", "sustancialmente", "alrededor de", "unos", etc. deben entenderse como indicando valores próximos a los que dichos términos acompañen, ya que por errores de cálculo o de medida, resulte imposible conseguir esos valores con total exactitud.
En este contexto, se entiende por "aguas poco profundas" aquellas áreas marinas en las que el oleaje se encuentra significativamente modificado por el fondo. Estas áreas suelen comprender profundidades de hasta 20-30 metros.
Las siguientes realizaciones preferidas se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención.
A continuación, se describe la plataforma de la invención que da solución a los problemas identificados del estado actual de la técnica, y que se trata de una plataforma flotante del tipo SPAR de pequeñas dimensiones, geometría sencilla y con un calado muy reducido. La plataforma dispone de una muy reducida área en la flotación que le permite fijar el periodo propio fuera de los periodos propios del oleaje en combinación con la placa de heave, tal y como se describe a continuación. Además, su sencillez geométrica facilita y economiza el proceso constructivo, ya que está conformada por dos tramos preferentemente cilindricos y una pieza de transición. La plataforma está especialmente diseñada para que su inclinación no supere el 5%. Esto se consigue gracias a un área reducida en la flotación junto con una placa de heave que permite aumentar significativamente la masa añadida, aumentar los periodos propios del dispositivo y alcanzar un par restaurador significativo capaz de limitar la inclinación operacional del dispositivo. Está además diseñada para que funcione óptimamente en aguas poco profundas, aunque también puede usarse en aguas profundas con ligeras modificaciones del sistema de fondeo.
La figura 1 muestra un esquema de una plataforma flotante de tipo SPAR 100, de acuerdo con una posible realización de la invención. El cuerpo central de la plataforma 100 de la figura 1 está constituido por una única columna vertical, preferentemente cilindrica 13. La columna 13 es hueca. Esta columna 13 está formada por una parte inferior 2, seguida por un cambio de sección 3 que permite reducir la sección de la misma, de forma que la parte superior 4 de la columna 13 es de sección menor que la parte inferior 2. Tanto la parte superior 4 como la inferior 2 son de sección constante. La plataforma está diseñada para que el cambio de sección 3 quede por debajo de la línea de flotación. Es decir, la parte de la columna 13 destinada a estar fuera del agua es casi toda la parte superior 4 (pero no toda), mientras que la parte inferior 2, de mayor sección, está completamente sumergida. Asimismo, una pequeña parte de la parte de menor sección 4 está también sumergida. En la parte superior 4 se encuentra una caseta 6 preparada para albergar los equipamientos necesarios para la medida mediante LIDAR. Preferentemente entre la parte superior 4 y la caseta 6 hay un cambio de sección 5 para facilitar la evacuación del oleaje al ascender por el fuste 4. Son estos elementos, por su elevada altura respecto a la base de la plataforma 100, los que introducen un par desestabilizador que es en compensado mediante la flotación en gran parte concentrada en la parte inferior 2 de la columna y la masa en gran parte concentrada en la placa de heave 1 (que se describe a continuación).
La plataforma 100 dispone de una placa inferior de hormigón 1, denommada placa de heave o placa de alteada, que incrementa notablemente el amortiguamiento de los movimientos verticales y mejora significativamente el comportamiento del dispositivo en el mar, fundamentalmente porque aumenta significativamente la masa añadida del sistema gracias a su sobre-diámetro respecto a la columna 13. A la vez, actúa de lastre fijo reduciendo la altura del centro de gravedad de todo el conjunto aportando mayor par restaurador al sistema. Esta placa de hormigón prefabricado 1 es preferentemente un anillo, y puede ser homogénea o con agujeros. La placa 1 es de mayores dimensiones (diámetro, en el caso de ser un anillo) que la sección de la parte inferior 2 de la columna. La columna 13 está directamente unida a la placa inferior, placa de heave o placa de alteada 1.
La plataforma 100 está diseñada para que el calado (parte sumergida, por debajo de la línea de flotación) sea mayor que la parte que queda por encima de la flotación.
Los inventores han observado que una correcta selección de la relación entre la parte sumergida y la emergida permite optimizar varias cuestiones: Por una parte, reducidos calados permiten utilizar la plataforma en aguas poco profundas, es decir, cerca de la costa, por ejemplo, a profundidades de unos 25m (pero también a profundidades mayores, como 100m). Esto es posible gracias a concentrar gran parte del lastre en la placa de heave 1 y gracias a que la placa de heave 1 es capaz de aumentar la masa significativamente. A su vez, la parte inferior 2 de la columna alberga gran parte de la flotación y por lo tanto, la altura metacéntrica resultante de combinar ambos permite reducir significativamente el calado de la estructura. Por otra parte, la parte exterior al mar, ha de ser tal que permita localizar la caseta 6 fuera de la acción de la severidad del oleaje.
Coronando la estructura se localiza una caseta 6, preferentemente cilindrica, preferentemente de mayor diámetro o sección que la parte superior 4 de la columna 13, preferentemente conectada con la parte superior 4 de la columna 13 a través de una pieza de transición 5. La caseta 6 está destinada a albergar equipos o dispositivos, tales como los dispositivos de medición meteorológicos y un sistema de medición LIDAR, así como baterías y otros dispositivos eléctricos necesarios para una correcta operación del dispositivo. Gracias al par restaurador conseguido con la combinación de la placa de heave 1 y de la parte inferior 2 de la columna, se puede situar la caseta 6 a una altura significativa por encima del nivel del mar, dejándola por lo tanto fuera de la acción del oleaje y rociones propios del ascenso-descenso de la ola a lo largo de la parte superior 4 de la columna y de la pieza de transición 5.
Con la plataforma de la invención, se ha conseguido aumentar el periodo propio del dispositivo en alteada por encima de 20 segundos, así como el periodo propio de balance o pitch, que se encuentra por encima de los 25 segundos. Gracias a la combinación ya mencionada de la placa de heave 1 y de la parte inferior 2 de la columna, se ha conseguido una respuesta lineal del la estructura frente a la acción del oleaje, evitando por tanto fenómenos resonantes potencialmente dañinos para la estructura.
Como se ha explicado, la parte sumergida de la plataforma 100 presenta un calado muy reducido, preferentemente inferior a 20 metros.
El cambio de sección 3 se realiza preferentemente mediante el empleo de una pieza troncocónica. Lo mismo ocurre con la pieza de transición 5 de la realización que incluye la caseta 6. Además, en esa realización, la pieza de transición troncocónica 5 tiene como finalidad adicional reducir las cargas por impacto del oleaje en la caseta 6, mejorando el desalojo del agua y el roción asociado.
La plataforma 100 comprende también un sistema de fondeo 7, formado por una pluralidad de líneas de fondeo.
Como muestra el detalle de la figura 2, la parte sumergida o parte de mayor sección 2 está interiormente compartimentado. Preferentemente tiene al menos dos tanques de lastre: uno de hormigón 10 y otro de agua 11. El tanque de hormigón 10 siempre ha de estar lleno, mientras que el de agua 11 está diseñado para llenarse una vez la plataforma 100 haya salido de las aguas del puerto, o zona de resguardo en donde se ha construido, con el fin de bajar el centro de gravedad e incrementar su estabilidad como paso previo a la unión de la misma al sistema de fondeo compuesto por catenarias o bien a su remolque. Es preciso señalar que el lastre móvil o de agua tiene por objetivo el ajuste fino de la línea de flotación, aspecto de particular relevancia en este tipo de estructuras.
El material de construcción empleado en todos (parte superior e inferior de la columna, transición 3 transición 5, caseta...) los elementos que constituyen la plataforma 100 es preferentemente acero de calidad naval, salvo en la placa de heave 1, que se construye en hormigón armado. Alternativamente, el acero puede sustituirse por titanio, fibra de carbono o fibra de vidrio.
La figura 3 muestra en detalle el sistema de fondeo 7. En una posible realización, éste está constituido por 3 líneas de fondeo separadas 120° entre sí. Las líneas de fondeo, que no son objeto de la presente invención, pueden estar fabricadas, por ejemplo, por cadena de acero con eslabón sin contrete, de estacha marina o una combinación de ambos. Así mismo, estas líneas de fondeo pueden estar dispuestas con o sin pretensión inicial forzada mediante la adición de bloques o muertos de hormigón 12 dispuestos a una distancia variable L desde la posición de anclaje en la plataforma 100. Esta posibilidad se ilustra en la figura 5.
Como muestra la figura 4, el sistema de fondeo 7 por catenarias puede ser mejorado mediante el uso de una cuarta línea 8 dispuesta de tal forma que su peso baje el centro de gravedad del conjunto y trabaje en contra de los giros, incrementando el par adrizante del sistema, tal y como se aprecia en dicha figura. Esta línea 8 no está diseñada para fondear el sistema, sino que su función es únicamente la de incrementar el damping del conjunto a los giros. En su extremo está preferentemente unida a un peso muerto 9. La longitud de esta línea 8 debe ser lo suficientemente grande como para no interferir en la posición del sistema aún cuando los movimientos de la plataforma sean máximos. Las líneas de fondeo 7 se unen a la plataforma 100 mediante una pieza, preferentemente de acero, u orejeta, conectada firmemente con la estructura de la plataforma a varios metros por debajo del nivel del mar en reposo. Preferentemente, esta distancia es de unos 5 metros. En el otro extremo, las líneas de fondeo 7 están firmemente sujetas al fondo marino mediante el empleo de un dispositivo de anclaje convencional, que puede ser, por ejemplo: un ancla, un muerto, un pilote o un pilote de succión.
En suma, la plataforma flotante de la invención, presenta una serie de características propias y originales que lo diferencian claramente respecto del resto de diseños que constituyen el estado de la técnica actual, tales como:
-El empleo de hormigón como material de construcción de la placa de heave.
-El reducido calado que le permite operar en aguas someras.
-La placa de hormigón en la base, que sirve para amortiguar significativamente los desplazamientos verticales durante su operación y en cualquier condición de mar. Esta placa vertical provoca, al moverse en sentido vertical, un desplazamiento extra de agua a su alrededor, denominado masa añadida, generando un efecto de amortiguamiento sobre la estructura que reduce significativamente los desplazamientos verticales incrementando notablemente sus prestaciones operacionales respecto de cualquier otro diseño.
-Los sistemas de fondeo especialmente adaptados a las características del diseño: preferentemente 3 catenarias.
-Catenarias con sistema de compensación de giros.
-Catenarias con pretensión.
-La localización de la caseta de instrumentación a una altura lo suficientemente alta como para estar fuera de la acción del oleaje. Preferentemente por encima del nivel medio del mar en una altura de ola máxima esperada durante la vida útil de la estructura.
-Su versatilidad a la hora de poder operar en aguas de profundidad intermedia y profundas, además de con muy distintas condiciones climáticas.
-Su capacidad para albergar sistemas de generación y acumulación de energía que la dotan de una alta autonomía.
-La disponibilidad de espacio suficiente para implementar sensórica adicional al LIDAR para la medida de parámetros met-oceánicos adicionales.
-Por su capacidad y comportamiento es una pequeña plataforma científico-técnica autónoma offshore.
Y por lo tanto:
-La plataforma presenta inmejorables características de estabilidad a flote, con diferentes condiciones de peso y cargas de operación o ambientales. Pudiendo, llegado el caso, salir de puerto remolcado en posición vertical gracias a su reducido calado en la condición de remolque.
-El diseño del sistema de fondeo está optimizado para lograr la reducción de las tensiones máximas en las líneas de fondeo y ayudar a mejorar el par adrizante o restaurador de la estructura; reduciendo los movimientos de pitch (cabeceo) y roll (balanceo) durante su operación.
-El dispositivo está dotado de la suficiente estabilidad como para permitir instalar en puerto todos los sistemas de medición, de tal forma que puede ser remolcado al lugar de instalación con todos los equipos y sistemas ya instalados.
En resumen, la plataforma flotante 100 de la invención presenta varias ventajas frente a plataformas convencionales, entre las que destacan:
-Sus reducidas dimensiones, que implican una considerable reducción de los costes de fabricación en comparación con los mástiles meteorológicos fijos empleados actualmente.
-La versatilidad de su diseño, que permite que esta plataforma puede ser reubicada con facilidad y rapidez, lo que la hace muy atractiva desde el punto de vista del inversor, ya que puede utilizarla en diversas campañas de medición con condiciones climáticas y marinas cambiantes y muy diversas. Esto hace que en comparación con los mástiles meteorológicos fijos y los actuales flotantes LIDAR, presente mejores cualidades operacionales y mayor atractivo desde el punto de vista de su explotación. - Las dimensiones y la característica de estabilidad lograda con esta plataforma permite su utilización con diferentes climas marinos y en aguas de profundidad variable, tanto en aguas someras, como intermedias y profundas.
-Sus reducidas dimensiones permiten realizar su construcción en cualquier instalación de carácter industrial o portuario acondicionado para ello, no siendo necesario el empleo de grandes infraestructuras dedicadas a la construcción naval, como son los Astilleros o Factorías Navales. Este hecho es de vital importancia para acercar al máximo posible la construcción de estas unidades al lugar de operación, y por lo tanto, reducir drásticamente los costes de transporte, mejorando sustancialmente la rentabilidad de la inversión y por lo tanto su atractivo.
-El empleo de la placa de amortiguamiento a heave reduce drásticamente los movimientos de la estructura en el mar, lo que permite diseñar sistemas de fondeo menos robustos y menos costosos. Esta placa mejorara la operatividad de todo el conjunto.
-La instalación de todos los sistemas y equipos, puede realizarse en seco, antes de proceder a su botadura.
-El diseño permite reducir drásticamente la complejidad de la operativa de remolque, instalación y puesta en marcha de la plataforma, reduciendo significativamente los costes asociados a estas operaciones. El remolque, siempre que el calado disponible sea suficiente, puede realizarse con la plataforma en su posición vertical.
EJEMPLO
A continuación se describe un ejemplo concreto de una plataforma flotante de acuerdo con la invención, que se ha diseñado y simulado. La plataforma flotante del ejemplo comprende una estructura de acero, equipamiento, lastre fijo de hormigón, lastre variable (agua) y cadenas de fondeo. El diseño y simulación incluyen además una caseta de instrumentación (del tipo que pueden albergar dispositivos LIDAR). La capacidad máxima de carga es de 3.000 kilogramos. Este diseño permite salir con la condición de mínimo lastre y mínimo calado sin ningún problema de estabilidad llevando instalados todos los sistemas de medición a bordo. Nótese que las dimensiones mostradas en este ejemplo pueden variar en un futuro como fruto del proceso de optimización y adaptación a nuevas exigencias de carácter técnico o legal, cuando su instalación en una localización concreta así lo exija o por otras razones.
A continuación se describe su comportamiento en la mar:
El diseño ha sido evaluado técnicamente mediante la realización de simulaciones numéricas con acoplamiento entre la plataforma y su sistema de fondeo, tanto en el dominio del tiempo como en el de la frecuencia, empleando para ello modelos numéricos comerciales extensamente utilizados en la industria offshore como son: WAMIT, WADAM y SIMO-RIFLEX.
Del conjunto de simulaciones realizadas, con diferentes estados de mar, han resultado los siguientes datos que caracterizan la plataforma flotante LIDAR del tipo SP AR del ejemplo:
1 - Períodos Propios de la estructura sin acoplamiento del sistema de fondeo y con placa de heave:
Grado de Libertad Valor Unidades
Período Propio a Heave (Alteada) 27,1 s
Período Propio a Pitch y Roll (Cabeceo y Balanceo) 21,5 s
2- Períodos Propios de la estructura sin acoplamiento del sistema de fondeo y sin placa de heave:
Grado de Libertad Valor Unidades
Período Propio a Heave (Alteada) 18,8 s Período Propio a Pitch y Roll (Cabeceo y Balanceo) 19,8 s
De los resultados de las dos últimas tablas, se aprecia que la misma plataforma sin placa de heave presenta un período propio de alteada de 18 segundos en su movimiento vertical, lo que haría que entrase en resonancia con estados de mar cuyo período medio esté en torno a los 18 segundos. En cuanto se implementa la placa de heave se logra alejar el período propio de la estructura hasta los 27 segundos, lo cual es de vital importancia para asegurar su excelente comportamiento en la mar con cualquier estado de mar.
En las figuras 6 y 7 se muestran ambos Operadores de Amplitud en Respuesta a Heave (Heave RAO), es decir, el patrón de respuestas de los movimientos verticales de la misma plataforma con placa y sin placa de heave para diferentes períodos de oleaje y suponiendo la linealidad de sus respuestas. Se observa que la placa de heave provoca un amortiguamiento de las respuestas muy importante hasta oleajes con periodos de entorno a 25 segundos, comenzando después la zona resonante. Por el contrario, se observa cómo la misma plataforma sin placa de heave comienza la zona de resonancia entorno a los 16 segundos y tras la misma, la plataforma se convierte en un dispositivo seguidor del oleaje (factor de 1) lo que indica que no es capaz de amortiguar los desplazamientos verticales, moviéndose con igual amplitud que el oleaje incidente. Esto haría empeorar mucho sus prestaciones de operatividad, flexibilidad y perjudicaría el funcionamiento del sistema de medición LIDAR.
3-Movimientos con oleaje irregular. Sistema de fondeo con 3 catenarias:
A continuación se muestra la caracterización de las respuestas más importantes de la plataforma flotante LIDAR del ejemplo, con oleaje irregular y un sistema de fondeo constituido por 3 catenarias (esquema de la figura 3):
Estado de mar Valor Máx Valor
observado medio SURGE (m)
Estado de mar de Operación 1 3,43 1,42
Estado de mar de Operación 2 5,84 2,33
Estado de mar Severo 9,95 6,19
Estado de mar de Supervivencia 9,85 6,11
Estado de mar Valor Max Valor
observado medio
HEAVE(m)
Estado de mar de Operación 1 0,61 0,01
Estado de mar de Operación 2 1 ,75 0,02
Estado de mar Severo 4, 10 0,29
Estado de mar de Supervivencia 3,64 0,33
Estado de mar Valor Max Valor
observado medio
PITCH(°)
Estado de mar de Operación 1 3,92 0,12
Estado de mar de Operación 2 7,60 0,57
Estado de mar Severo 19,34 1 ,82
Estado de mar de Supervivencia 30,67 0,63
En donde los climas marinos considerados son:
Clima marino Oleaje Viento (m/s) Corriente (m/s)
Hs(m) Tp(m) Θ Vinput Vmedia Vmax Θ Vmedia ©
Estado de mar de 10 17 0 25,00 25,35 36,30 0 0,71 0 supervivencia
Estado de mar severo 7 12 0 18,00 18,67 27,58 0 0,71 0
Estado de mar de operación 2 5 11 0 15,00 15,31 21,48 0 0, 18 0 Estado de mar de operación 1 3 7 0 8,00 8,42 10,62 0 0, 18 0
Las figuras 8, 9, 10 y 11 representan las series temporales características de los movimientos de respuesta o grados de libertad más importantes (heave, surge y pitch) para el estado de mar de supervivencia (con oleaje irregular):
La figura 8 muestra la serie temporal de oleaje incidente para un estado de mar de supervivencia. En concreto, se muestra la elevación marina en metros frente al periodo en segundos.
La figura 9 muestra la serie temporal de movimientos verticales (heave) para un estado de mar de supervivencia. En concreto, se muestra el desplazamiento en metros f ente al periodo en segundos.
La figura 10 muestra la serie temporal de movimientos longitudinales de respuesta (surge) para un estado de mar de supervivencia. En concreto, se muestra el desplazamiento en metros frente al periodo en segundos.
La figura 11 muestra la serie temporal de giros de cabeceo de respuesta (pitch) para un estado de mar de supervivencia. En concreto, se muestra el ángulo en grados frente al periodo en segundos.
La plataforma flotante de la presente invención tiene su aplicación en cualquier actividad llevada a cabo en el medio acuático (mar, lagos) para cuyo desempeño sea necesario o requiera de un sistema flotante que dé soporte físico a la actividad desarrollada. Como ejemplo, y entre otras, las áreas de aplicación son:
1) Plataforma Meteorológica Flotante.
2) Plataforma destinada a la medición y/o caracterización de los recursos energéticos de origen marinos.
3) Plataforma flotante para el estudio/investigación del medio marino. 4) Plataforma flotante para comunicaciones.
5) Plataforma flotante para fines militares de vigilancia de zonas geoestratégicas, vigilancia aduanera, señalización y vigilancia del tráfico marítimo, etc.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Una plataforma flotante de tipo SPAR (100) para la caracterización del recurso eólico marino, que comprende una columna vertical (13) formada por una parte inferior (2) y una parte superior (4), donde la parte inferior (2) es de mayor sección que la parte superior (4), caracterizada por que comprende una caseta (6) configurada para albergar al menos equipamiento de medición, donde dicha caseta (6) está dispuesta coronando la parte superior (4) de la columna vertical (13) y tiene mayor sección que dicha parte superior (4) de la columna vertical (13), y una placa de hormigón (1) fijada a la parte inferior (2) de la columna vertical (13) y configurada para incrementar el amortiguamiento de los movimientos verticales y dotar de estabilidad al conjunto.
2. La plataforma (100) de la reivindicación 1, donde dichas parte inferior (2) y parte superior (4) de la columna (13) están conectadas mediante un cambio de sección (3) diseñado para reducir la sección de la columna (13) y así aumentar el periodo propio del dispositivo.
3. La plataforma (100) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dicha parte inferior (2) está interiormente compartimentada.
4. La plataforma (100) de la reivindicación 3, donde dicha parte inferior (2) comprende al menos dos tanques de lastre: uno de hormigón (10) y otro de agua (11).
5. La plataforma (100) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dichas parte inferior (2) y parte superior (4) de la columna vertical (13) son cilindricas.
6. La plataforma (100) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dichas parte inferior (2) y parte superior (4) de la columna vertical (13) son huecas.
7. La plataforma (100) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dicha columna (13) es de acero.
8. La plataforma (100) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dicha placa de hormigón (1) es una placa de hormigón prefabricado.
9. La plataforma (100) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un sistema de fondeo (7) que comprende una pluralidad de líneas de fondeo.
10. La plataforma (100) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dicha caseta (6) está unida a dicha parte superior (4) de la columna (13) mediante una pieza de transición (5), diseñada para reducir las cargas por impacto del oleaje en la caseta (6).
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