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公開番号2025036684
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2024231667,2022518683
出願日2024-12-27,2020-09-23
発明の名称浮体式金属プラットフォーム
出願人クローヴァスアクティーゼルスカブ
代理人個人,個人
主分類B63B 35/00 20200101AFI20250306BHJP(船舶またはその他の水上浮揚構造物;関連艤装品)
要約【課題】量産に適した浮体式金属プラットフォーム(100)と、浮体式金属プラットフォーム(100)を組立てる方法、及び浮体式金属プラットフォーム(100)に支持された浮体式風力タービン(1000)を提供する。
【解決手段】浮体式金属プラットフォーム(100)は、タワー(200)に接続される中心ハブ(120)と、中心ハブ(120)に接続された少なくとも3つの細長要素(110)とを含む。細長要素(110)は規則的な角度間隔(α)をもって配置されている。各細長要素(110)は、第1の細長部材(111)と、第1の細長部材(111)に平行な第2の細長部材(112)と、第1の細長部材(111)と第2の細長部材(112)とに接続された第1の浮力要素(114)と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
風力タービンを支持するための浮体式風力タービン金属プラットフォーム（１００）であって、前記浮体式風力タービン金属プラットフォーム（１００）は、
タワー（２００）に接続される中心ハブ（１２０）と、
前記中心ハブ（１２０）に接続された３つの細長要素（１１０）とを含み、
前記細長要素（１１０）は規則的な角度間隔（α）をもって配置されており、
前記細長要素（１１０）の各々は、
第１の細長部材（１１１）と、
前記第１の細長部材（１１１）に平行な第２の細長部材（１１２）と、
前記第１の細長部材（１１１）と前記第２の細長部材（１１２）とに接続された第１の浮力要素（１１４ａ）と、を含み、
前記細長要素の各々の前記第１及び前記第２の細長部材（１１１、１１２）の少なくとも一つは強化プレートであり、
前記細長要素（１１０）の各々は、前記第１及び第２の細長部材（１１１，１１２）の強化のための強化手段（１１５）を含んでいる、浮体式風力タービン金属プラットフォーム（１００）。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１の浮力要素（１１４ａ）は、第１の端面と、反対側の第２の端面とを含み、
前記第１の細長部材（１１１）は、前記第１の浮力要素（１１４ａ）の前記第１の端面に接続され、
前記第２の細長部材（１１２）は、前記第１の浮力要素（１１４ａ）の前記第２の端面に接続されている、請求項１に記載の浮体式風力タービン金属プラットフォーム（１００）。
【請求項３】
前記細長要素（１１０）は、同一平面内に配置されている、請求項１又は２に記載の浮体式風力タービン金属プラットフォーム（１００）。
【請求項４】
前記第１の浮力要素（１１４ａ）の少なくとも１つは円筒形である、請求項１～３のいずれかに記載の浮体式風力タービン金属プラットフォーム（１００）。
【請求項５】
前記中心ハブ（１２０）は本体（１２４）を含んでいる請求項１～４のいずれかに記載の浮体式風力タービン金属プラットフォーム（１００）。
【請求項６】
前記本体（１２４）は垂直に向けられた中心軸（Ａ）を持つ円筒状の円形断面を有するか、又は前記本体（１２４）は多角形の断面を有する請求項５に記載の浮体式風力タービン金属プラットフォーム（１００）。
【請求項７】
前記本体（１２４）は１つ又は複数の開放端を有する中空体である請求項５または６記載の浮体式風力タービン金属プラットフォーム（１００）。
【請求項８】
前記本体（１２４）は浮力要素（１１４ａ）を含んでいる請求項５または６記載の浮体式風力タービン金属プラットフォーム（１００）。
【請求項９】
風力タービンを支持するための浮体式風力タービン金属プラットフォーム（１００）を組立てる方法であって、前記方法は、
第１の細長部材（１１１）と、前記第１の細長部材（１１１）に平行な第２の細長部材（１１２）とに少なくとも第１の浮力要素（１１４ａ）を接続することによって、細長要素（１１０）を提供するステップと、
少なくとも３つの細長要素（１１０）に接続可能な中心ハブ（１２０）を提供するステップ及び、
少なくとも３つの細長要素（１１０）を前記中心ハブ（１２０）に接続するステップを含む方法。
【請求項１０】
前記第１の細長部材（１１１）と前記第２の細長部材（１１２）に接続された強化手段（１１５）を使用して、前記第１の細長部材（１１１）と前記第２の細長部材（１１２）の１つを予張するステップを含む請求項９に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮体式金属プラットフォーム（フローティングメタルプラットフォーム）、特に、浮体式風力タービン金属プラットフォームに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
様々な海洋プロジェクトに採用される浮体式洋上プラットフォームの設計を検討する際に、運動特性の観点から、重量及び形状を考慮した構造効率は、最も成功したユニットの設計ドライバとして明らかに傑出している。この設計プラクティスは、浮体式洋上ウインドファーム（風力発電基地）などのマルチユニット用途に移転されてきたが、一方で、このプラクティスは異なる経済状況における単一又は少数のユニットのプロジェクトに対して出現したものである。現在、経済的マージンははるかに低くなり、ユニットの数は大きく増加した。最初の設計原理は再考されるべきであり、浮体式洋上プラットフォームのための先行技術の構造設計ドライバは、今日の供給市場における例えば洋上風力プラットフォームのための支配的性能指標であるべきではないことがわかった。その代わりに、設計は、サプライチェーンの利用可能性、製造及び設置の物流管理、並びに工学的単純さなどの要件に従うべきである。従って、重量や運動特性を犠牲にしても設計の精巧さよりも単純化が優先されるべきである。非線形の励起及び応答をともなう複雑な構造は、構造性能に関する不確実性をともない、これは、投資家の観点からは、考慮すべき経験上の不測事態に対する、軽減しなければならない数値化不能なリスクにつながる。運動特性についての最先端の知識を利用することにより、設計者は、構造を単純化して運動特性をできる限り線形化しなければならない。このことは、構造性能推定値の精度を、信頼性に基づく性能推定値が実用的に利用可能となるレベルに増加させる。このような推定値は、投資家のリスク理解を大幅に改善し、投資決定を定性的不測事態推定から定量的不測事態推定へシフトすることを可能にする。
【０００３】
現代の設計上の物流原理を含む現存する最先端の大量生産技術を重視することは、サプライチェーン成熟期間を減少させ、自動化を促し、これにより製造コストを大幅に低減させるであろうことが判明している。このことは、幾何学的形状及び複雑さにおける設計者の選択を制限する。幾何学的形状及び複雑さは自動化しやすさ及び組立と保管における物流管理に対して慎重に比較検討されねばならない。
【０００４】
先行技術の半潜水式風力タービンプラットフォームは、コンクリート要素又はトラスワークのいずれかによって中心に接合された構造外周に位置するコンクリート又は強化シェルの浮体に依存している。このような強化コンクリート、管状部材からのトラスワーク及び強化シェルは、労働集約的であり、自動化大量生産によって製造することが困難である。
【０００５】
本発明の設計理念は、洋上風力のための浮体支持構造のための設計ドライバを再定義する。先行技術は、洋上の石油及びガス産業の草創期に想到した一般的な方法に依存している。これらの方法は洗練されており、重量及び運動に関して高度な構造的最適化を可能にするが、浮体式洋上風力における基本的な課題に対処するものではない。フィールド開発プロジェクトが過度の利益マージンを有する１基から数基のユニットを含むところの石油及びガスとは異なり、支持構造のための再生可能エネルギー市場は低マージンであるが、プロジェクトごとのユニットの数は多い。この認識は、今や重量と運動の最適化から、低コスト化を達成するために多数を利用することに焦点をシフトすべきであるという、設計ドライバの再構築を決定づける。このことが過去成功裡に達成されている設計及び製造プロセスは、自動化連続製造の範囲内であり、このような連続製造プロセスの効率は、製造されるユニットの連続製造し易さによって支配される。しかし、連続製造し易さは十分ではない。経験は、洋上風力におけるユニットの連続製造についての、全部ではなくても相当数の取り組みが、付随する物流能力を有する完全に機能的な大型ユニット製造ラインを得るための多額の初期費用で挫折したことを示している。なぜ投資家（製造者や開発者を含む）が、洋上風力におけるそのような投資に乗り気でないのかを分析するならば、共通点は初期費用を埋め合わせるための健全な市場の欠如である。
【０００６】
以下の２つの前提が、浮体式洋上風力産業にとって基本的であることがわかっている。
【０００７】
－成功する浮体式洋上風力市場は、目的に合致する自動化連続製造設備の利用可能性に依存する。
【０００８】
－洋上風力のための自動化連続製造設備の存在は、成熟した予見可能な市場に依存する。
【０００９】
しかし、これら２つの前提は互いに排他的であり、実際には、それらの相互依存性に起因して、明確に矛盾している。それでも、既存の連続製造能力と商業的に実行可能な浮体式洋上風力技術との間に架橋技術を慎重に策定することにより、これら前提の相互依存性を弱めることができる。
【００１０】
十分に成熟していると識別された既存の連続製造能力は、モノパイル技術である。これは、固定構造の洋上風力において抜きんでて最も成功した基礎概念である。モノパイルの供給者は、１０年以上にわたりその技能に磨きをかけ、優れた処理能力並びに真の連続製造理念を有している。
（【００１１】以降は省略されています）

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