ES2620107T3

ES2620107T3 - Aparato de generación de turbina eólica de tipo flotante y método de instalación del mismo

Info

Publication number: ES2620107T3
Application number: ES12855101.7T
Authority: ES
Inventors: Makoto Ohta; Hitoshi Kumamoto; Masao Komatsu
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2017-06-27
Anticipated expiration: 2032-11-02
Also published as: EP2789847B1; KR101647905B1; CN104081044B; KR20140104005A; PT2789847T; EP2789847A4; WO2013084632A1; CN104081044A; EP2789847A1

Abstract

Un aparato de generación (1) de turbina eólica de tipo flotante que comprende: un cuerpo flotante (20) que flota sobre una superficie del agua; y un generador de turbina eólica (10) instalado sobre el cuerpo flotante, en el que el cuerpo flotante (20) se forma con una forma sustancialmente de V en una vista en planta, incluyendo tres columnas (22) y dos cascos inferiores (24) huecos que conectan dos de las tres columnas (22), estando dispuesta una cara superior de cada una de las columnas (22) por encima de una cara superior de cada uno de los cascos inferiores (24) y siendo instalado el generador de turbina eólica (10) sobre la cara superior de solo una de las tres columnas (22) que se posiciona en la parte media de las tres columnas (22), y en el que el cuerpo flotante (20) se configura para ser instalado sobre el agua, y para tener agua inyectada dentro de los cascos inferiores (24) huecos de modo que ponga al cuerpo flotante (20) en un estado en el que las caras superiores de los cascos inferiores (24) estén bajo el agua, en el que el cuerpo flotante (20) comprende adicionalmente un dispositivo de amarre (36) que incluye anclajes (32) fijos al fondo del agua, y una pluralidad de cables de amarre (34) que conectan los anclajes (32) a las tres columnas (22), en el que el cuerpo flotante (20) se configura de modo que se impide un giro del mismo mediante el dispositivo de amarre (36).

Description

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DESCRIPCION

Aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante y metodo de instalacion del mismo Sector de la tecnica

La presente invencion se refiere a un aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante que incluye un cuerpo flotante flotando sobre la superficie del agua, un generador de turbina eolica instalado sobre el cuerpo flotante, y un metodo de instalacion para el tipo flotante de aparato de generacion de turbina eolica.

Estado de la tecnica

En el caso en que el aparato de generacion de turbina eolica se ha de instalar en el oceano y similares, se emplea generalmente un aparato de generacion de turbina eolica del tipo montado en el fondo en una zona en donde el agua es poco profunda. El aparato de generacion de turbina eolica del tipo montado en el fondo incluye una base dispuesta sobre el fondo del agua, y un generador de turbina eolica dispuesto sobre la base. Sin embargo, en una zona en la que el agua es profunda, el aparato de generacion de turbina eolica del tipo montado en el fondo no es economico. Por lo tanto, se considerarfa el uso de un aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante.

Como un tipo flotante convencional de aparato de generacion de turbina eolica, hay un aparato de generacion de turbina eolica del tipo denominado TLP (plataforma de patas tensadas, “Tension-leg Platform”). La FIG. 10 es un diagrama esquematico que muestra el aparato de generacion de turbina eolica convencional del tipo TLP.

El aparato de generacion de turbina eolica 100 del tipo TLP mostrado en la FIG. 10 comprende un cuerpo flotante 120 que incluye una columna central 122 y tres columnas de esquina 124 conectadas mediante un ponton 126. Se dispone un generador de turbina eolica 110 sobre la columna central 124. Tambien se conectan tres pilas de cimentacion 132 plantadas en el fondo del agua y tres columnas de esquina 124 mediante tubos de acero 134 conocidos como tensores. Al tirar del cuerpo flotante 120 en la direccion perpendicular con los tubos de acero 134 para forzar al cuerpo flotante 20 a estar semisumergido, es menos probable que el cuerpo flotante 120 se balancee por el viento y las olas.

Adicionalmente, como un tipo flotante convencional de aparato de generacion de turbina eolica, hay un aparato de generacion de turbina eolica de un tipo denominado tipo mastil. La FIG. 11 es un diagrama esquematico del aparato de generacion de turbina eolica convencional del tipo mastil divulgado en el Documento de patente 1.

El aparato de generacion de turbina eolica del tipo mastil 200 mostrado en la FIG. 11 incluye un cuerpo flotante principal 222 que tiene una forma hueca alargada y un peso de equilibrio 226 formado en una parte del extremo inferior del cuerpo flotante principal 222. Un generador de turbina eolica 210 se soporta sobre una parte superior del cuerpo flotante 220 en el estado de sobresalir desde la superficie del agua. Tambien, se proporciona un cuerpo de flotabilidad 224 en la parte bajo el agua superior del cuerpo flotante 220, mientras se proporciona un pedestal 228 para la supresion de la oscilacion del cuerpo flotante 220 para el extremo inferior del cuerpo flotante principal 222. Adicionalmente, se dispone radialmente una pluralidad de cables de amarre 234 dispuestos para el cuerpo flotante principal 222. Los cables de amarre 234 se fijan mediante los anclajes 232 dispuestos sobre el fondo del agua. El aparato de generacion de turbina eolica del tipo mastil 200 con la configuracion anterior se configura de modo que se suprime el balanceo por viento y olas mediante la disminucion de la posicion del centro de gravedad del cuerpo flotante 220 con el peso de equilibrio 220.

Lista de citaciones

Bibliograffa de patente

Documento de patente 1: JP2002-188557A Documento de patente 2: JP2770449B Documento de patente 3: WO 2011/137903 Objeto de la invencion Problema tecnico

Sin embargo, aunque el aparato de generacion de turbina eolica 100 del tipo TLP tal como se ha descrito anteriormente tiene una excelente estabilidad contra viento y olas, se requiere un alto coste para la construccion de la cimentacion debido a que las pilas de cimentacion 132 se pilotan dentro del fondo del agua y a continuacion el cuerpo flotante 120 y las pilas de cimentacion 132 se conectan mediante tubos de acero 134 de alta resistencia.

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Tambien, para el aparato de generacion de turbina eolica 200 anterior del tipo mastil descrito anteriormente, es necesario formar el cuerpo flotante principal 222 en una forma alargada para asegurar la estabilidad contra viento y olas. Esto hace diffcil asegurar la estabilidad del cuerpo flotante 220 con ocasion de la instalacion del generador de turbina eolica 210 sobre un cuerpo flotante 220. Por ejemplo, es necesario proporcionar una estructura temporal para asegurar la estabilidad del cuerpo flotante 220 asf como usar una gran grua a bordo de barco y similares con ocasion de la instalacion del generador de turbina eolica 210 sobre el cuerpo flotante 220, lo que por lo tanto requiere altos costes para la instalacion del generador de turbina eolica 210.

El Documento de patente 2 divulga un aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante con el que se reduce el coste de construccion del cuerpo flotante mediante la formacion del cuerpo flotante que pueda flotar sobre el agua mediante la conexion de tubos en una forma de cercha y a continuacion disponer la pluralidad de generadores de turbina eolica sobre este cuerpo flotante. Sin embargo, dado que el aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante del Documento de patente 2 incluye generadores de turbina eolica dispuestos en una forma escalonada, hay un problema de interferencia entre los generadores de turbina eolica, lo que reduce la eficiencia de la generacion de energfa de los generadores de turbina eolica en el lado de la direccion del viento. El Documento de patente 3 divulga otro ejemplo de aparato de turbina eolica de tipo flotante.

La presente invencion se realizo para resolver los problemas y para conseguir el objeto de la tecnica anterior tal como se ha descrito anteriormente. Es un objeto proporcionar un aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante con excelente estabilidad contra viento y olas, bajos costes de fabricacion e instalacion, y alta eficiencia de generacion independientemente de las direcciones del viento. Tambien, es un objeto de la presente invencion proporcionar un metodo de instalacion capaz de instalar dicho aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante facilmente y a bajo coste.

Solucion al problema

La presente invencion se dirige a resolver los problemas y a conseguir el objeto de la tecnica anterior tal como se ha descrito anteriormente. Un aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante comprende: un cuerpo flotante que flota sobre una superficie del agua; y un generador de turbina eolica instalado sobre el cuerpo flotante,

en el que el cuerpo flotante se forma con una forma sustancialmente de V en una vista en planta incluyendo tres columnas y dos cascos inferiores huecos que conectan dos de las tres columnas, estando dispuesta una cara superior de cada una de las columnas por encima de una cara superior de cada uno de los cascos inferiores y siendo instalado el generador de turbina eolica sobre la cara superior de al menos una de las tres columnas, y en el que se inyecta agua dentro de los cascos inferiores huecos de modo que el cuerpo flotante se configura para instalarse en el agua en un estado en el que las caras superiores de los cascos inferiores estan bajo el agua.

Como se ha descrito anteriormente, el aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante de la presente invencion incluye un cuerpo flotante formado con una forma sustancialmente de V en una vista en planta que incluye tres columnas y dos cascos inferiores huecos que conectan dos de las tres columnas. El generador de turbina eolica se dispone sobre la cara superior de solo una de las tres columnas que se situa en el medio de las tres columnas. Es posible para el cuerpo flotante que tiene una forma sustancialmente de V en la vista en planta tenga una distancia larga entre la columna y la posicion del centro de gravedad del conjunto. Como resultado, se mejora la estabilidad contra balanceo. Tambien, dado que es posible reducir el numero de cascos inferiores en comparacion con una forma poligonal tal como una forma triangular, es posible reducir los costes de fabricacion del cuerpo flotante.

Adicionalmente, la inyeccion de agua dentro de los cascos inferiores huecos provoca que el cuerpo flotante este instalado de modo flotante en el estado en el que las cargas superiores de los cascos inferiores estan sumergidas. Como resultado, se consigue una configuracion tal que es menos probable que el cuerpo flotante oscile con el viento o las olas.

En la invencion anterior, el aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante puede comprender adicionalmente una pared de division formada en el interior de cada uno de los cascos inferiores, en el que la pared de division se extiende en una direccion perpendicular a una direccion axial y divide el interior de cada uno de los cascos inferiores en una pluralidad de compartimentos.

Con la configuracion anterior, es posible controlar la cantidad de agua inyectada dentro de los cascos inferiores mediante la seleccion apropiadamente de compartimentos a ser inyectados y compartimentos a no ser inyectados para los compartimentos formados en la direccion axial. Tambien, es posible ajustar la posicion del centro de gravedad del conjunto en la direccion de estabilidad.

Adicionalmente, en la invencion anterior, los dos cascos inferiores pueden conectarse mediante un elemento de viga. Esto es, los dos cascos inferiores y el elemento de viga puede tener sustancialmente una forma de A invertida en la vista en planta.

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En el caso del cuerpo flotante formado con una forma sustancialmente de V en la vista en planta, las tensiones se concentran en su mayona en la parte de conexion entre los dos cascos inferiores. Con los dos cascos inferiores conectados mediante un elemento de viga para formar sustancialmente una forma de A invertida en la vista en planta, la concentracion de tensiones sobre la parte de conexion se reducina.

Adicionalmente, en la invencion anterior, el generador de turbina eolica puede disponerse sobre la columna posicionada en el medio de las tres columnas. Esto es, el aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante puede configurarse para tener un generador de turbina eolica proporcionado para un cuerpo flotante.

En este caso, es posible reducir el tamano del cuerpo flotante y disminuir los costes de fabricacion del cuerpo flotante debido a que no es necesario tener en cuenta interferencias de los generadores de turbina eolica que pueden tener lugar cuando se proporciona una pluralidad de generadores de turbina eolica para un cuerpo flotante. Tambien, incluso cuando el viento sopla en todas las direcciones, es posible mantener la alta eficiencia de generacion de los generadores de turbina eolica.

Adicionalmente, en un ejemplo que no forma parte de la presente invencion, el generador de turbina eolica puede disponerse sobre la columna posicionada en cada extremo de las tres columnas. Esto es, es posible proporcionar dos generadores de turbina eolica para un cuerpo flotante en el tipo flotante de aparato de generacion de turbina eolica.

En el caso en el que el aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante se instale de modo flotante en un lugar en el que el viento fluye solamente en casi una direccion alternante a lo largo de un ano, tal como la direccion alternante de Este a Oeste y de Oeste a Este por ejemplo, solo necesita tenerse en consideracion la interferencia de los generadores de turbina eolica en la direccion de alternancia. Por lo tanto, mediante la disposicion del generador de turbina eolica en cada una de las columnas dispuestas sobre los extremos respectivos de las tres columnas, es posible proporcionar dos generadores de turbina eolica para un cuerpo flotante sin disminuir la eficiencia de la generacion de energfa.

Adicionalmente, un metodo de instalacion para un aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 comprende las etapas de:

instalar el generador de turbina eolica sobre el cuerpo flotante desde tierra usando un dispositivo de elevacion tal como una grua en un estado en el que el cuerpo flotante esta flotando sobre una superficie del agua al lado de tierra;

remolcar el cuerpo flotante sobre el que se instala el generador de turbina eolica a una posicion predeterminada sobre el agua; y

inyectar agua dentro de los cascos inferiores del cuerpo flotante de modo que coloque la cara superior de cada casco inferior bajo el agua para el cuerpo flotante remolcado a la posicion predeterminada.

Como se ha descrito anteriormente, en el metodo de instalacion para un aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante, el generador de turbina eolica se instala sobre el cuerpo flotante desde tierra usando un dispositivo de elevacion tal como una grua en el estado en el que el cuerpo flotante esta flotando sobre la superficie del agua al lado de tierra. A continuacion, el cuerpo flotante sobre el que se instala el generador de turbina eolica se remolca a una posicion predeterminada sobre el agua. Posteriormente, se inyecta agua dentro de los cascos inferiores del cuerpo flotante. De esta forma, el aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante se instala de modo flotante sobre una posicion predeterminada sobre el agua. Como resultado, se asegura facilmente la estabilidad del cuerpo flotante con ocasion de la instalacion del generador de turbina eolica. Tambien, no es necesario usar una gran grua a bordo de un barco como en el caso convencional y por ello se reducen los costes de instalacion, dado que el generador de turbina eolica se instala sobre el cuerpo flotante desde tierra usando un dispositivo de elevacion tal como una grua.

Efectos ventajosos

De acuerdo con la presente invencion, es posible proporcionar un aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante con excelente estabilidad contra viento y olas, bajos costes de fabricacion e instalacion, y altas eficiencias de generacion independientemente de la direccion del viento. Tambien, de acuerdo con la presente invencion, es posible proporcionar un metodo de instalacion capaz de instalar de modo flotante dicho tipo flotante de aparato de generacion de turbina eolica, facilmente y a bajo coste.

Descripcion de las figuras

La FIG. 1 es una vista en perspectiva del aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con la presente invencion.

La FIG. 2 es una vista lateral del aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con la presente invencion.

La FIG. 3 es una vista en planta del aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con la

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presente invencion.

La FIG. 4 es una vista en perspectiva de la configuracion interna del casco inferior de acuerdo con la presente invencion.

La FIG. 5 es una vista en perspectiva del aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con un ejemplo que no forma parte de la presente invencion.

La FIG. 6 es una vista en planta del aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con otro ejemplo que no forma parte de la presente invencion.

Las FIGS. 7A a 7C son diagramas para la ilustracion del metodo de instalacion del generador de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con la presente invencion.

La FIG. 8 es una vista en perspectiva del estado del aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con la presente invencion con ocasion del remolque e instalacion.

Las FIGS. 9A a 9B son ilustraciones en la vista en planta de modificaciones del generador de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con la presente invencion.

La FIG. 10 es un diagrama esquematico del aparato de generacion de turbina eolica convencional del tipo TLP.

La FIG. 11 es un diagrama esquematico del aparato de generacion de turbina eolica convencional del tipo mastil divulgado en el Documento de patente 1.

Descripcion detallada de la invencion

Se describiran ahora realizaciones de la presente invencion en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. Se pretende, sin embargo, que a menos que se especifique particularmente, las dimensiones, materiales, formas, posiciones relativas y similares de los componentes descritos en las realizaciones deberan interpretarse solo como ilustrativos y no limitativos del alcance de la presente invencion.

(Aparato de generacion 1 de turbina eolica de tipo flotante)

La FIG. 1 es una vista en perspectiva del aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con la presente invencion. La FIG. 2 es una vista en planta del aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con la presente invencion. La FIG. 3 es una vista lateral del aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con la presente invencion. Con referencia a las FIGs. 1 a 3, se describira la configuracion global del aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con la presente invencion. Como se muestra en las FIGS. 1 a 3, el aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con la presente invencion incluye un cuerpo flotante 20 que flota sobre la superficie del agua, y un generador de turbina eolica 10 instalado sobre un cuerpo flotante 20.

El cuerpo flotante 20 incluye tres columnas 22 (22a, 22b, 22c), conectando el primer casco inferior 24a la columna 22a y la columna 22b, y conectando el segundo casco inferior 24b la columna 22a y la columna 22c. En consecuencia, el cuerpo flotante 20 se forma con una forma sustancialmente de V en la vista en planta tal como se muestra en la FIG. 2. Los cascos inferiores 24 se forman para ser huecos en la vista de seccion transversal tal como se describe a continuacion. Tambien, las columnas 22 pueden ser tambien huecas en la vista en seccion transversal debido a que la flotabilidad que actua sobre las columnas 22 incrementa la estabilidad del cuerpo flotante 20 en su conjunto.

Adicionalmente, como se muestra en la FIG. 3, las caras superiores 22u de las columnas 22 se forman para posicionarse por encima de las caras 24u de los cascos inferiores 24. Tambien, cuando se instala de modo flotante, las caras superiores 24u de los cascos inferiores 24 estan sumergidas y las cargas superiores 22u de las columnas 22 sobresalen desde la superficie del agua. Se dispone un generador de turbina eolica 10 sobre la cara superior de la columna 22a posicionada en la parte media de las tres columnas 22 descritas anteriormente.

En la presente invencion, “con forma sustancialmente de V” significa una forma que puede reconocerse visualmente como una forma sustancialmente de V en la vista en planta completa. De ese modo, las formas mostradas en las FIGS. 9A a 9D se incluyen en la forma sustancialmente de V de la presente invencion.

El generador de turbina eolica 10 incluye una gondola 10a, una torre 10b fija sobre la cara superior de la columna 22a, y una pala 10c montada de modo giratorio sobre la gondola 10a. La gondola 10a esta soportada por la torre 10b con capacidad de girar alrededor de la direccion axial de la torre 10b. La gondola 10a se configura para ello para orientar la pala 10c al lado de la direccion contra el viento de acuerdo con la direccion del viento.

El cuerpo flotante 20 se configura de modo que se impiden su desviacion y giro mediante un dispositivo de amarre 36. El dispositivo de amarre 36 incluye anclajes 32 fijos al fondo del agua, y cables de amarre 34 que conectan el cuerpo flotante 20 a los anclajes.

Como se muestra en la FIG. 4, el interior de los cascos inferiores 24 se forma para estar hueco en la vista en seccion transversal rodeada por una placa exterior 25a de plataforma, una placa exterior inferior 25b y una placa exterior lateral (no mostrada). Tambien, se forma una pluralidad de tabiques de division lateral 25c (tabiques de division) en una direccion perpendicular a la direccion axial de los cascos inferiores 24. Los tabiques de division

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lateral 25c dividen de ese modo el interior de los cascos inferiores 24 en una pluralidad de compartimentos estancos al agua 25e. Adicionalmente, se proporciona un dispositivo de inyeccion (no mostrado) capaz de inyectar agua dentro de cada compartimento 25e. En el presente caso, pueden formarse tabiques de division longitudinal 25d en el interior de los cascos inferiores 24, extendiendose en la direccion axial de los cascos inferiores 24.

A continuacion, se inyecta agua dentro de los compartimentos 25e con el dispositivo de inyeccion descrito anteriormente, de modo que las caras superiores 24 de los cascos inferiores 24 se sumerjan bajo el agua y las caras superiores 22u de las columnas 22 sobresalgan desde la superficie del agua. Tambien, el cuerpo flotante 20 se amarra mediante los dispositivos de amarre 36 descritos anteriormente. Como resultado, el aparato de generacion 1 de turbina eolica de tipo flotante de la presente invencion se instala de modo flotante sobre el agua.

El aparato de generacion 1 de turbina eolica de tipo flotante de la presente invencion con la configuracion anterior incluye el cuerpo flotante 20 formado con una forma sustancialmente de V en la vista en planta incluyendo tres columnas 22 y dos cascos inferiores huecos 24 que conectan dos de las tres columnas 22. El generador de turbina eolica 10 se dispone sobre la cara superior de la columna 22a posicionada en la parte media de las tres columnas 22. Como se muestra en la FIG. 3, es posible que el cuerpo flotante 20 tenga una forma sustancialmente de V en la vista en planta para tener una distancia larga entre la columna 22 y la posicion “o” del centro de gravedad del conjunto. Como resultado, se incrementa la estabilidad contra balanceo. Tambien, es posible reducir el numero de cascos inferiores en comparacion con una forma poligonal tal como una forma triangular. Es posible reducir los costes de fabricacion del cuerpo flotante.

La inyeccion de agua dentro de los cascos inferiores huecos 24 hace que el cuerpo flotante 20 se instale de modo flotante sobre el agua en un estado en el que las caras superiores 24u de los cascos inferiores 24 se sumergen y las caras superiores 22u de las columnas 22 sobresalen desde la superficie del agua. Como resultado, se consigue dicha configuracion en la que el cuerpo flotante 20 es menos probable que se balance con el viento o las olas dado que se instala sobre el agua en un estado en el que las caras superiores 24u de los cascos inferiores 24 estan bajo el agua.

En la presente invencion, el angulo a formado por el casco inferior 24a y el casco inferior 24b no esta particularmente limitado. Sin embargo, ser el angulo a demasiado pequeno (proximo a cero) provoca inestabilidad contra el balanceo de derecha a izquierda y por ello no se prefiere. Tambien, ser el angulo a demasiado grande (proximo a 180 grados) provoca inestabilidad contra balanceo de adelante a atras y por ello no se prefiere. En consecuencia, el angulo a de la presente invencion puede ser preferentemente de 60 a 120 grados inclusive, mas preferentemente de 75 a 105 grados inclusive, y totalmente por encima de 90 grados el mas preferente.

Adicionalmente, con los compartimentos 25e formados en la direccion axial, es posible controlar la cantidad de agua inyectada dentro de los cascos inferiores 24 seleccionando apropiadamente los compartimentos 25e a ser inyectados y los compartimentos 25e a no ser inyectados. Como resultado, es posible controlar la cantidad de agua inyectada de modo que las caras superiores 24u de los cascos inferiores 24 esten bajo el agua y las caras superiores 22u de las columnas 22 esten fuera de la superficie del agua. Tambien, puede ajustarse la posicion del centro de gravedad del conjunto de modo que mejore la estabilidad del conjunto incrementando la longitud entre la columna 22 y la posicion del centro de gravedad del conjunto.

En la realizacion anterior, se dispone el generador de turbina eolica 10 solo sobre la columna 22a posicionada en la parte media de las tres columnas 22. Esto es, el aparato de generacion 1 de turbina eolica de tipo flotante se configura para tener un generador de turbina eolica 10 dispuesto sobre un cuerpo flotante 20. Con esta configuracion, no es necesario tener en cuenta interferencias de las turbinas eolicas que pueden tener lugar en el caso de que se proporcione una pluralidad de generadores de turbina eolica para un cuerpo flotante. Como resultado, es posible reducir el tamano del cuerpo flotante 20 y disminuir el coste de fabricacion del cuerpo flotante 20. Tambien, no tienen lugar interferencias de las turbinas eolicas incluso cuando el viento sopla en todas las direcciones. Como resultado, es posible mantener una alta eficiencia de generacion para el generador de turbina eolica 10.

Adicionalmente, tal como se muestra en la FIG. 5, el generador de turbina eolica 10 puede disponerse sobre cada una de las columnas 22b, 22c posicionadas en los extremos respectivos de las tres columnas 22 en el aparato de generacion 1 de turbina eolica de tipo flotante. Esto es, es posible proporcionar dos generadores de turbina eolica 10 para cada cuerpo flotante 20 en el aparato de generacion 1 de turbina eolica de tipo flotante.

En el caso en que el aparato de generacion 1 de turbina eolica de tipo flotante se instala de modo flotante en un lugar en el que el viento fluye solo en una direccion alternante casi unica a lo largo de un ano, tal como en la direccion alternante de Este a Oeste y de Oeste a Este por ejemplo, solo se necesita tener en consideracion la interferencia de los generadores de turbina eolica 10 en la direccion alternante. Por lo tanto, al disponer un generador de turbina eolica 10 en cada una de las columnas 22b, 22c dispuestas en extremos respectivos de las tres columnas 22, es posible proporcionar dos generadores de turbina eolica 10 para un cuerpo flotante 20 sin restar de la eficiencia de generacion de energfa.

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Adicionalmente, en el aparato de generacion 1 de turbina eolica de tipo flotante de la presente invencion, pueden conectarse los dos cascos inferiores 24a, 24b entre sf mediante un elemento de viga 28. Esto es, tal como se muestra en la FIG. 6, el aparato de generacion 1 de turbina eolica de tipo flotante puede formarse con una forma sustancialmente de A invertida en la vista en planta.

En el caso del cuerpo flotante formado con una forma sustancialmente de V en la vista en planta, la tension se concentra en su mayona sobre la parte de conexion entre los dos cascos inferiores 24. Con los dos cascos inferiores 24a, 24b conectados mediante un elemento de viga 28 para formar una forma sustancialmente de A invertida en la vista en planta tal como se muestra en la FIG. 6, la concentracion de tensiones sobre la parte de conexion se reducina.

(Metodo de instalacion del aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante)

A continuacion, se describira el metodo de instalacion del aparato de generacion 1 de turbina eolica de tipo flotante con referencia a las FIGS. 7A a 7B y 8.

Las FIGS. 7A a 7C son diagramas para la ilustracion del metodo de instalacion para el generador de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con la presente invencion. La FIG. 8 es una vista en perspectiva del aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con la presente invencion con ocasion de ser remolcado e instalado.

Como se muestra en (a) a (d) de la FIG. 7A, para el aparato de generacion 1 de turbina eolica de tipo flotante de la presente invencion, las columnas 22, los cascos inferiores 24 y similares se dividen en un tamano apropiado y transportable y se transfieren al area de montaje al lado de la superficie del agua. A continuacion, se monta el cuerpo flotante 20 mediante una grua 52. El cuerpo flotante 20 montado se coloca sobre una plataforma movil 54, y a continuacion se embarca sobre una barcaza 56. A continuacion, se retira la plataforma movil 54 y se remolca la barcaza 56 de modo que el cuerpo flotante 20 se separe de la costa.

A continuacion, tal como se muestra en (a) a (d) de la FIG. 7B, se sumerge la barcaza 56 para dejar flotando el cuerpo flotante 20 sobre la superficie del agua. Despues del giro y atraque del cuerpo flotante 20 a la costa, se monta la turbina eolica (generador de turbina eolica).

El montaje de la turbina eolica (generador de turbina eolica) se realiza como sigue. Primero, la torre 10b montada mediante la grua 52 sobre tierra se instala sobre la cara superior de la columna 22a del cuerpo flotante 20 mediante la grua de oruga 58 tal como se muestra en (a) de la FIG. 7C. A continuacion, como se muestra en (b) de la FIG. 7C, se monta una gondola 10a sobre la torre 10b instalada sobre la cara superior de la columna 22a mediante la grua de oruga 58. Finalmente, como se muestra en (c) de la FIG. 7C, se monta la pala 10c en la gondola 10a mediante la grua de oruga 58.

A continuacion, tal como se muestra en (d) de la FIG. 7C, el cuerpo flotante 20 sobre el que esta instalado el generador de turbina eolica 10 se remolca a la posicion para una instalacion flotante. A continuacion, como se muestra en la FIG. 8, se inyecta agua en los cascos inferiores 24 del cuerpo flotante 20 remolcado a la posicion para su instalacion flotante de modo que las caras superiores de los cascos inferiores 24 se sumerjan.

Posteriormente, el aparato de generacion 1 de turbina eolica de tipo flotante de la presente invencion se instala mediante el amarre del cuerpo flotante 20 mediante un dispositivo de amarre (no mostrado).

Como se ha descrito anteriormente, en el metodo de instalacion para el aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante de la presente invencion, el generador de turbina eolica 10 se instala sobre el cuerpo flotante 20 desde tierra mediante un dispositivo de elevacion tal como una grua de oruga 58 en un estado en el que el cuerpo flotante 20 esta flotando sobre la superficie del agua y atracado a la costa. Entonces, el cuerpo flotante 20 sobre el que esta instalado el generador de turbina eolica 10 se remolca a la posicion de instalacion predeterminada, y se inyecta agua dentro de los cascos inferiores 24 para instalar de modo flotante el aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante. En consecuencia, es facil asegurar la estabilidad del cuerpo flotante 20 con ocasion de la instalacion del generador de turbina eolica 10. Tambien, dado que se instala el generador de turbina eolica 10 sobre el cuerpo flotante 20 desde tierra mediante un dispositivo de elevacion tal como una grua de oruga 58, no es necesario usar una gran grua a bordo de un barco como en el caso convencional, reduciendo de ese modo los costes de instalacion.

Se han descrito anteriormente en detalle realizaciones de la presente invencion, pero la presente invencion no esta limitada a las mismas, y pueden implementarse diversos anadidos y modificaciones dentro de un alcance que no se aparte de la presente invencion.

Aplicabilidad industrial

La presente invencion es aplicable a un aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante que incluye un

cuerpo flotante que flota sobre la superficie del agua, y a un generador de turbina eolica instalado sobre el cuerpo flotante, y a un metodo de instalacion del aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante.

Lista de signos de referenda

5 1 10 20 22 10 24 25a 25b 25c 25d 15 25e 28 32 34 36 20 52 54 56 58: Aparato de generacion de turbina eolica de tipo flotante Generador de turbina eolica Cuerpo flotante Columna Casco inferior Placa exterior de plataforma Placa exterior inferior Tabique de division lateral Tabique de division longitudinal Compartimento Elemento de viga Anclaje Cable de amarre Dispositivo de amarre Grua Plataforma movil Barcaza Grua de oruga

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de generacion (1) de turbina eolica de tipo flotante que comprende:

un cuerpo flotante (20) que flota sobre una superficie del agua; y

un generador de turbina eolica (10) instalado sobre el cuerpo flotante, en el que el cuerpo flotante (20) se forma con una forma sustancialmente de V en una vista en planta, incluyendo tres columnas (22) y dos cascos inferiores (24) huecos que conectan dos de las tres columnas (22), estando dispuesta una cara superior de cada una de las columnas (22) por encima de una cara superior de cada uno de los cascos inferiores (24) y siendo instalado el generador de turbina eolica (10) sobre la cara superior de solo una de las tres columnas (22) que se posiciona en la parte media de las tres columnas (22), y

en el que el cuerpo flotante (20) se configura para ser instalado sobre el agua, y para tener agua inyectada dentro de los cascos inferiores (24) huecos de modo que ponga al cuerpo flotante (20) en un estado en el que las caras superiores de los cascos inferiores (24) esten bajo el agua,

en el que el cuerpo flotante (20) comprende adicionalmente un dispositivo de amarre (36) que incluye anclajes (32) fijos al fondo del agua, y una pluralidad de cables de amarre (34) que conectan los anclajes (32) a las tres columnas (22),

en el que el cuerpo flotante (20) se configura de modo que se impide un giro del mismo mediante el dispositivo de amarre (36).
2. El aparato de generacion (1) de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con la reivindicacion 1,

que comprende adicionalmente un tabique de division (25c) formado en el interior de cada uno de los cascos inferiores (24),

en el que el tabique de division (25c) se extiende en una direccion perpendicular a una direccion axial y divide un interior de cada uno de los cascos inferiores en una pluralidad de compartimentos (25e).
3. El aparato de generacion (1) de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que los dos cascos inferiores (24) se conectan mediante un elemento de viga (28).
4. Un metodo de instalacion para el aparato de generacion (1) de turbina eolica de tipo flotante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende las etapas de:

instalar el generador de turbina eolica (1) sobre el cuerpo flotante (20) desde tierra usando un dispositivo de elevacion tal como una grua (52) en un estado en el que el cuerpo flotante (20) esta flotando sobre una superficie del agua al lado de tierra;

remolcar el cuerpo flotante (20) sobre el que esta instalado el generador de turbina eolica (10) a una posicion predeterminada sobre el agua; y

inyectar agua dentro de los cascos inferiores (24) del cuerpo flotante (20) de modo que coloque la cara superior de cada uno de los cascos inferiores (24) bajo el agua para el cuerpo flotante (20) remolcado a la posicion predeterminada.