JP7805902B2 - Method for mounting a wind turbine on a floating body and system for mounting a wind turbine on a floating body - Google Patents
Method for mounting a wind turbine on a floating body and system for mounting a wind turbine on a floating bodyInfo
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Description
本発明は、浮体への風車の搭載方法および浮体への風車の搭載システムに関するものである。 The present invention relates to a method for mounting a wind turbine on a floating body and a system for mounting a wind turbine on a floating body.
洋上風力発電設備には、水深50m程度までの海に適した着床式と、それ以上の水深の海に適した浮体式の2つの方式がある。浮体式で用いられる各種浮体のうち、スパー型は単円で細長の単純な形状であることからコスト的に有利であるといわれる。ただし、スパー型はその縦長の構造から、水深100m程度以上の深い海域に適用される。 Offshore wind power generation facilities come in two types: bottom-fixed, which is suitable for waters up to about 50m deep, and floating, which is suitable for waters deeper than that. Of the various floats used in floating systems, the spar type is said to be cost-effective due to its simple, slender, single-circle shape. However, due to its vertically long structure, the spar type is only suitable for deep waters of about 100m or deeper.
一般的に、スパー型の浮体を用いる場合には、水深の浅い岸壁から浮体を横向きに浮かべて作業海域まで運搬した後、浮体を起立状態とし、クレーンを用いて浮体にタワー、ナセル及びブレードを取り付ける(例えば、特許文献1、2参照) Typically, when using a spar-type float, the float is floated sideways from a shallow quay and transported to the work area, then the float is placed in an upright position and the tower, nacelle, and blades are attached to the float using a crane (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、波の荒い洋上でクレーンを用いてタワー、ナセル及びブレードを浮体に搭載するのは、困難かつ危険な作業であった。 However, using a crane to install the tower, nacelle, and blades onto the floating structure on rough ocean waters was a difficult and dangerous task.
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、深い海域で起重機船や大型クレーン船を用いずに簡易な船舶艤装で施工できる浮体への風車の搭載方法および浮体への風車の搭載システムを提供することである。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a method and system for mounting a wind turbine on a floating body that can be carried out in deep waters using simple ship rigging without using a crane ship or large crane ship.
前述した目的を達成するために第1の発明は、洋上における浮体への風車の搭載方法であって、筒状の浮体を寝かした状態で曳航し、前記浮体に海水によるバラストを導入して立て起こす工程aと、前記浮体を所定深さまで沈めて、前記浮体の上端近傍のみを洋上に露出させた状態で、前記浮体の上端近傍を船体の固定機構に固定する工程bと、ナセルと前記浮体の上部との位置調整を行うための水平方向の位置決め手段と、高さ方向の位置決め手段とを用いて、前記浮体の上部に、前記船体において前記ナセル及びハブを取り付ける工程cと、前記船体には複数のブレードが並置されており、前記ハブとの位置調整を行うための水平方向の位置決め手段と、高さ方向の位置決め手段とを用いて、前記ハブに、前記船体において複数の前記ブレードを固定する工程dと、前記固定機構による固定を解除するとともに、前記浮体を浮上させる工程eと、を具備することを特徴とする浮体への風車の搭載方法である。 In order to achieve the above-mentioned object, a first invention is a method for mounting a wind turbine on a floating body on the sea, comprising: step a) towing a cylindrical floating body in a lying position and introducing seawater ballast into the floating body to raise it up; step b) sinking the floating body to a predetermined depth so that only the vicinity of the upper end of the floating body is exposed above the sea, and fixing the vicinity of the upper end of the floating body to a fixing mechanism on the hull; step c) attaching the nacelle and a hub to the upper part of the floating body on the hull using horizontal positioning means and vertical positioning means for adjusting the positions of the nacelle and the upper part of the floating body; step d) fixing the plurality of blades to the hub on the hull using horizontal positioning means and vertical positioning means for adjusting the positions of the blades with respect to the hub, where a plurality of blades are arranged side by side on the hull; and step e) releasing the fixing by the fixing mechanism and floating the floating body.
第1の発明では、浮体の上端近傍を船体に固定した状態で、船体から浮体の上部にナセル及びハブ、ブレードを固定した後、浮体を浮上させる。そのため、深い海域で起重機船や大型クレーン船を用いずに簡易な船舶艤装で浮体に風車を搭載できる。 In the first invention, the floater is fixed near its upper end to the hull, and the nacelle, hub, and blades are fixed from the hull to the top of the floater, after which the floater is raised. This makes it possible to mount a wind turbine on a floater in deep waters using simple ship rigging, without using a crane ship or large crane ship.
また、前記ナセルと前記浮体の上部との位置調整を行うための水平方向の位置決め手段と、高さ方向の位置決め手段とを用いることで、ナセルの水平方向の位置および高さ方向の位置を調整して、浮体にナセルを取り付けることができる。この調整には、傾きの調整も含まれる。 Furthermore, by using horizontal positioning means and vertical positioning means for adjusting the position of the nacelle and the upper part of the floating body, the horizontal and vertical positions of the nacelle can be adjusted and the nacelle can be attached to the floating body, including the adjustment of the inclination.
さらに、前記船体には複数の前記ブレードが並置されており、前記工程dにおいて、前記ハブとの位置調整を行うための水平方向の位置決め手段と、高さ方向の位置決め手段とを用いることで、ブレードの水平方向の位置および高さ方向の位置を調整して、ハブにブレードを固定することができる。 Furthermore, a plurality of the blades are arranged side by side on the hull, and in step d, by using a horizontal positioning means and a vertical positioning means for adjusting the position relative to the hub, the horizontal and vertical positions of the blades can be adjusted and the blades can be fixed to the hub.
第1の発明では、例えば、前記工程dにおいて、前記船体に載置されている前記ブレードを、前記ハブの方向へ移動させて前記ハブに固定した後、略水平方向の回転軸で前記ハブを所定角度回転させて、順次、前記ブレードを前記ハブに固定する。
これにより、浮体の上端近傍を船体に固定した状態で、ブレードをハブに固定できる。
In the first invention, for example, in step d, the blades mounted on the hull are moved toward the hub and fixed to the hub, and then the hub is rotated a predetermined angle on a rotation axis that is approximately horizontal, and the blades are sequentially fixed to the hub.
This allows the blade to be fixed to the hub while the vicinity of the upper end of the floating body is fixed to the hull.
前記ブレードは3枚以上であり、最後の前記ブレード以外を前記ハブに固定した後、最後の前記ブレードの固定部と前記ハブの近傍とをワイヤで連結する工程fを有し、前記工程eで、最後の前記ブレードを前記ワイヤで吊り下げた状態で、前記ブレードの長さ以上の高さまで前記浮体を上昇させた後、前記ブレードを引き上げて前記ハブに固定する工程gを具備することが望ましい。
これにより、全てのブレードをハブに水面上で固定できるので、ブレードが着水してブレードやハブに過度な応力が発生するのを防止できる。
It is desirable that the method include a step f of fixing all but the last blade to the hub, and then connecting the fixing portion of the last blade to the vicinity of the hub with a wire, and a step g of raising the float to a height equal to or greater than the length of the blade while the last blade is suspended by the wire in the step e, and then lifting the blade and fixing it to the hub.
This allows all blades to be fixed to the hub above the water surface, preventing the blades from landing on the water and causing excessive stress to the blades and hub.
第1の発明では、前記工程cにおいて、前記ナセル及び前記ハブを、ヒンジを介して前記浮体の上部へ取付け、前記ハブの回転軸を、上方に向けて配置し、前記工程dにおいて、前記船体に載置されている前記ブレードを、前記ハブの方向へ移動させて前記ハブに固定した後、略鉛直方向の回転軸で前記ハブを所定角度回転させて、順次、全ての前記ブレードを前記ハブに固定し、前記工程eの後に、前記浮体上で、前記ヒンジによって前記ナセル及び前記ハブを回動させ、前記ハブの回転軸を略水平方向に向けて固定する工程hを具備してもよい。
これにより、全てのブレードをハブに水面上で固定できるので、ブレードが着水してブレードやハブに過度な応力が発生するのを防止できる。
In a first invention, in step c, the nacelle and the hub are attached to the upper part of the floating body via hinges, and the rotation axis of the hub is positioned facing upward; in step d, the blades mounted on the hull are moved toward the hub and fixed to the hub, and then the hub is rotated by a predetermined angle around a rotation axis in a substantially vertical direction, thereby sequentially fixing all of the blades to the hub; and after step e, step h may be included in which the nacelle and the hub are rotated on the floating body using the hinges, and the rotation axis of the hub is fixed facing a substantially horizontal direction.
This allows all blades to be fixed to the hub above the water surface, preventing the blades from landing on the water and causing excessive stress to the blades and hub.
前記工程hにおいて、ジャッキによって前記ナセル及び前記ハブを回動させてもよい。また、前記工程hにおいて、ジャッキに代わりジャッキ型などのコンパクトな衝撃吸収用のダンパを用いて、ワイヤによって前記ナセル及び前記ハブを回動させてもよい。
ジャッキを用いたりダンパとワイヤを用いたりすることにより、ナセル及びハブを安全に回動させることができる。
In step h, the nacelle and the hub may be rotated by a jack. Alternatively, in step h, the nacelle and the hub may be rotated by a wire using a compact shock absorbing damper such as a jack type damper instead of a jack.
The nacelle and hub can be rotated safely using a jack or a damper and wire.
第2の発明は、洋上における浮体への風車の搭載システムであって、船体に取り付けられ、浮体を把持する固定機構と、前記船体において前記浮体の上部にナセル及びハブを取り付ける際に、前記浮体の上部に対して前記ナセルの位置調整を行うための水平方向の位置決め手段及び高さ方向の位置決め手段と、前記船体において前記ハブにブレードを固定する際に、前記ハブに対して前記ブレードの位置調整を行うための水平方向の位置決め手段及び高さ方向の位置決め手段と、を具備し、前記固定機構は、前記浮体を所定の高さに固定する状態と、前記浮体を上下方向への移動を許容しつつ把持する状態との切り替えが可能であることを特徴とする浮体への風車の搭載システムである。 The second invention is a wind turbine mounting system for a floating body at sea, comprising: a fixing mechanism attached to a hull and gripping the floating body; horizontal positioning means and vertical positioning means for adjusting the position of the nacelle with respect to the top of the floating body when attaching a nacelle and a hub to the top of the floating body on the hull; and horizontal positioning means and vertical positioning means for adjusting the position of the blades with respect to the hub when fixing the blades to the hub on the hull, wherein the fixing mechanism is switchable between a state in which the floating body is fixed at a predetermined height and a state in which the floating body is gripped while allowing vertical movement.
第2の発明によれば、船体においてナセルやブレードの水平方向及び高さ方向の位置を調整できる。また、固定機構を用いて、浮体を固定したり上下方向の移動を許容しつつ把持したりできる。そのため、深い海域で起重機船や大型クレーン船を用いずに簡易な船舶艤装で浮体に風車を搭載できる。 According to the second invention, the horizontal and vertical positions of the nacelle and blades can be adjusted on the hull. Furthermore, a fixing mechanism can be used to fix the floating body or hold it while allowing it to move up and down. Therefore, in deep waters, a wind turbine can be mounted on the floating body with simple vessel rigging, without using a crane ship or large crane ship.
前記浮体へのバラストの注排水設備と、前記注排水設備の制御部と、をさらに具備し、前記制御部は、前記バラストの量を制御して前記浮体の姿勢および洋上への露出高さを調整することが望ましい。
これにより、浮体の立て起こしや、適切な深さへの沈降や浮上が可能になる。
It is desirable that the floating structure further comprises a ballast filling and draining device for filling and draining ballast into the floating structure, and a control unit for the ballast filling and draining device, and that the control unit controls the amount of ballast to adjust the attitude of the floating structure and its exposed height above sea level.
This allows the float to be erected and to sink and rise to the appropriate depth.
本発明によれば、深い海域で起重機船や大型クレーン船を用いずに簡易な船舶艤装で施工できる浮体への風車の搭載方法および浮体への風車の搭載システムを提供できる。 The present invention provides a method and system for mounting a wind turbine on a floating body that can be carried out in deep waters using simple ship rigging without using a crane ship or large crane ship.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図1は、浮体1の姿勢の制御について示す図、図2はタワー13を船体2に固定した状態における風車の搭載システム20を示す図である。図3はブレード5-1をハブ4に固定した状態を示す図、図4はブレード5-2、5-3をハブ4に固定している状態を示す図、図5は浮体1の浮上が完了した状態を示す図である。
[First embodiment]
Fig. 1 is a diagram showing the control of the attitude of the floating body 1, Fig. 2 is a diagram showing the wind turbine mounting system 20 with the tower 13 fixed to the hull 2, Fig. 3 is a diagram showing the state in which the blade 5-1 is fixed to the hub 4, Fig. 4 is a diagram showing the state in which the blades 5-2 and 5-3 are fixed to the hub 4, and Fig. 5 is a diagram showing the state in which the floating body 1 has completed floating.
浮体1は、タワー13とスパー型浮体14とを一体化したものであり、筒状である。タワー13とスパー型浮体14の長さは略同等であり、スパー型浮体14は外径に対して高さが5倍以上である。タワー13とスパー型浮体14との間は、タワー13内に水が流入しないように水密性が確保される。 The float 1 is a cylindrical structure that integrates a tower 13 and a spar-type float 14. The tower 13 and the spar-type float 14 are approximately the same length, and the height of the spar-type float 14 is at least five times its outer diameter. The space between the tower 13 and the spar-type float 14 is watertight to prevent water from entering the tower 13.
第1の実施形態では、図1、図2に示すタワー固定機構11、ナセル位置調整装置31、ブレード位置調整装置51、注排水設備15、制御部16等からなる風車の搭載システム20を用いて、浮体1のタワー13に風車を搭載する。 In the first embodiment, a wind turbine is mounted on the tower 13 of the floating body 1 using a wind turbine mounting system 20 consisting of a tower fixing mechanism 11, a nacelle position adjustment device 31, a blade position adjustment device 51, an inlet/outlet water supply system 15, a control unit 16, etc., as shown in Figures 1 and 2.
図1に示すように、注排水設備15、制御部16は、船10に設置される。注排水設備15は、スパー型浮体14に海水によるバラスト12を注排水する。制御部16は、注排水設備15によるスパー型浮体14へのバラスト12の注排水を制御して、浮体1の姿勢および洋上への露出高さを調整する。なお、制御部16は注排水設備15を制御できればよく、設置場所は船10に限らない。 As shown in FIG. 1, the filling and drainage equipment 15 and control unit 16 are installed on the ship 10. The filling and drainage equipment 15 fills and drains seawater ballast 12 into and from the spar-type float 14. The control unit 16 controls the filling and drainage of ballast 12 into and from the spar-type float 14 by the filling and drainage equipment 15, thereby adjusting the attitude of the float 1 and its exposed height above sea level. Note that the control unit 16 only needs to be able to control the filling and drainage equipment 15, and its installation location is not limited to the ship 10.
図2に示すように、タワー固定機構11は、船体2の側部に設けられる。タワー固定機構11は、浮体1を所定の高さに固定する状態と、浮体1を上下方向への移動を許容しつつ把持する状態(上下動の移動を許容するが、水平方向への移動を規制する状態)との切り替えが可能である。ナセル位置調整装置31、ブレード位置調整装置51は、船体2上に設置される。ナセル位置調整装置31は、ナセル3の位置調整を行うための水平方向の位置決め手段であり、高さ方向の位置決めと傾き調整の手段でもある。ブレード位置調整装置51は、ブレード5の位置調整を行うための水平方向の位置決め手段であり、高さ方向の位置決めと傾き調整の手段でもある。ナセル位置調整装置31及びブレード位置調整装置51は、水平方向の位置決め手段として、図2(c)の上下方向と左右方向の2軸における位置調整が可能である。また、高さ方向の位置決め手段として、図2(c)の紙面直交方向と上下左右の傾き方向の位置調整が可能である。 As shown in Figure 2, the tower fixing mechanism 11 is provided on the side of the hull 2. The tower fixing mechanism 11 is switchable between a state in which the float 1 is fixed at a predetermined height and a state in which the float 1 is held while allowing vertical movement (a state in which vertical movement is allowed but horizontal movement is restricted). The nacelle position adjustment device 31 and the blade position adjustment device 51 are installed on the hull 2. The nacelle position adjustment device 31 is a horizontal positioning means for adjusting the position of the nacelle 3, and is also a means for positioning in the height direction and adjusting the inclination. The blade position adjustment device 51 is a horizontal positioning means for adjusting the position of the blade 5, and is also a means for positioning in the height direction and adjusting the inclination. The nacelle position adjustment device 31 and the blade position adjustment device 51 serve as horizontal positioning means, and are capable of adjusting the position in two axes, the vertical direction and the left-right direction, as shown in Figure 2(c). Additionally, as a height positioning means, it is possible to adjust the position in the direction perpendicular to the plane of the paper in Figure 2(c) and in the up, down, left, and right tilt directions.
浮体1のタワー13に風車を搭載するには、まず、図1(a)に示すように浮体1を寝かした状態で曳航船9等によって作業海域まで曳航する。そして、図1(b)に示すように、注排水設備15を用いてスパー型浮体14にバラスト12を導入し、タワー13を上側として立て起こす。浮体1は、制御部16によるバラスト12の量の調整によって、略垂直に立て起され、タワー13の上端近傍のみが洋上に露出するまで沈められる。スパー型浮体14へのバラスト12の注水のみで浮体1を沈められない場合は、図示しない自らが大きな自重と注排水タンクを有する補助ウエイトを用いてもよい。 To mount a wind turbine on the tower 13 of the float 1, first, as shown in Figure 1(a), the float 1 is towed to the work area by a towing vessel 9 or the like in a horizontal position. Then, as shown in Figure 1(b), ballast 12 is introduced into the spar-type float 14 using the water filling and draining equipment 15, and the float is raised with the tower 13 on top. The float 1 is raised almost vertically by adjusting the amount of ballast 12 using the control unit 16, and is submerged until only the upper end and vicinity of the tower 13 are exposed above sea level. If the float 1 cannot be lowered by simply injecting ballast 12 into the spar-type float 14, an auxiliary weight (not shown) with its own large weight and a water filling and draining tank may be used.
浮体1をタワー13の上端近傍のみが洋上に露出するまで沈めたら、図2(a)に示すように浮体1のタワー13の上端近傍を船体2のタワー固定機構11に固定する。船体2上では、予め連結された状態のナセル3及びハブ4がナセル位置調整装置31に載置される。また、3本のブレード5がブレード位置調整装置51に載置される。 Once the float 1 is submerged until only the upper end and vicinity of the tower 13 are exposed above sea level, the upper end and vicinity of the tower 13 of the float 1 are fixed to the tower fixing mechanism 11 of the hull 2, as shown in Figure 2(a). On the hull 2, the nacelle 3 and hub 4, which have been connected in advance, are placed on the nacelle position adjustment device 31. In addition, the three blades 5 are placed on the blade position adjustment device 51.
タワー13をタワー固定機構11に固定したら、図3に示すように、ハブ4が連結されたナセル3をタワー13の上部に取り付ける。このとき、ナセル位置調整装置31を用いて、タワー13の上部に対するナセル3の水平方向の位置及び高さ方向の位置を調整し、ナセル3をタワー13の方向へ移動させて固定する。次に、ハブ4に1本目のブレード5-1を固定する。このとき、ブレード位置調整装置51を用いて、ハブ4に対するブレード5-1の水平方向の位置及び高さ方向の位置を調整するとともに、ハブ4に対するブレード5-1の傾きを調整し、ブレード5-1をハブ4の方向に移動させる。 After the tower 13 is fixed to the tower fixing mechanism 11, the nacelle 3 with the hub 4 connected is attached to the top of the tower 13, as shown in Figure 3. At this time, the nacelle position adjustment device 31 is used to adjust the horizontal and vertical positions of the nacelle 3 relative to the top of the tower 13, and the nacelle 3 is moved toward the tower 13 and fixed. Next, the first blade 5-1 is fixed to the hub 4. At this time, the blade position adjustment device 51 is used to adjust the horizontal and vertical positions of the blade 5-1 relative to the hub 4, and the inclination of the blade 5-1 relative to the hub 4 is adjusted, and the blade 5-1 is moved toward the hub 4.
ハブ4にブレード5-1を固定したら、図4(a)に示すように、略水平方向の回転軸でハブ4を矢印B1の方向に120度回転させ、ブレード5-2をハブ4に固定する。次に、図4(b)に示すように、ハブ4を矢印B2の方向に120度回転させ、ブレード5-3をハブ4に固定する。ブレード5-2、5-3をハブ4に固定するときも、ブレード位置調整装置51を用いて、ハブ4に対するブレード5の水平方向の位置及び高さ方向の位置を調整するとともに、ハブ4に対するブレード5の傾きを調整し、ブレード5をハブ4の方向に移動させる。 After blade 5-1 is fixed to the hub 4, as shown in Figure 4(a), the hub 4 is rotated 120 degrees in the direction of arrow B1 around a substantially horizontal rotation axis, and blade 5-2 is fixed to the hub 4. Next, as shown in Figure 4(b), the hub 4 is rotated 120 degrees in the direction of arrow B2, and blade 5-3 is fixed to the hub 4. When fixing blades 5-2 and 5-3 to the hub 4, the blade position adjustment device 51 is also used to adjust the horizontal and vertical positions of blade 5 relative to the hub 4, and the inclination of blade 5 relative to the hub 4 is adjusted, and blade 5 is moved toward the hub 4.
図4(b)に示す状態のとき、ブレード5-1が着水することで浮力や波力によりブレード5-1とハブ4との接合部やブレード5-1本体に過度な応力が発生する可能性がある。そのため、必要に応じて、ハブ4に図示しない着脱可能なカバーを取り付けて接合部を補強したり、ブレード5-1の内部に注水して浮力の発生を防いだりして、ブレード5-1やハブ4への影響を小さくすることが望ましい。 When blade 5-1 hits the water in the state shown in Figure 4(b), buoyancy and wave forces may cause excessive stress to be generated at the joint between blade 5-1 and hub 4 and on the blade 5-1 itself. Therefore, if necessary, it is desirable to minimize the impact on blade 5-1 and hub 4 by reinforcing the joint by attaching a removable cover (not shown) to hub 4 or by injecting water into the interior of blade 5-1 to prevent the generation of buoyancy.
3本のブレード5をハブ4に固定したら、タワー固定機構11によるタワー13の固定を解除し、図5に示すように浮体1を浮上させる。上述したようにタワー固定機構11は、タワー13を固定する状態と、タワー13の浮上を許容した状態で把持する状態との間で切り替えが可能であり、図5に示す工程では、タワー固定機構11でタワー13を上下方向の移動を許容しつつ把持した状態で、制御部16で注排水設備15を制御してスパー型浮体14から排水することにより、例えば浮体1をスパー型浮体14の上端近傍が水上に露出する程度の所定の高さまで浮上させる。 Once the three blades 5 are fixed to the hub 4, the tower 13 is released from its fixation by the tower fixing mechanism 11, and the float 1 is raised as shown in Figure 5. As described above, the tower fixing mechanism 11 can be switched between a state in which it fixes the tower 13 and a state in which it holds the tower 13 while allowing it to rise. In the process shown in Figure 5, with the tower fixing mechanism 11 holding the tower 13 while allowing it to move up and down, the control unit 16 controls the water filling and draining equipment 15 to drain water from the spar-type float 14, thereby raising the float 1 to a predetermined height, for example, such that the vicinity of the upper end of the spar-type float 14 is exposed above water.
このように、第1の実施形態では、風車の搭載システム20を用い、浮体1の上端近傍を船体2に固定した状態で、浮体1の上部に船体2からナセル3及びハブ4、ブレード5を固定した後、浮体1を浮上させる。風車の搭載システム20では、船体2において、ナセル位置調整装置31やブレード位置調整装置51を用いて、ナセル3やブレード5の水平方向及び高さ方向の位置を調整できる。また、タワー固定機構11を用いて浮体1を固定したり上下方向の移動を許容しつつ把持したりできる。さらに、浮体1へのバラスト12の注排水設備15を制御部16で制御することで、浮体1の立て起こしや、浮体1の適切な深さへの沈降及び浮上が可能になる。そのため、深い海域で起重機船や大型クレーン船を用いずに簡易な船舶艤装で浮体1に風車を搭載できる。なお、本機構は、ブレード5が3本のタイプについて説明したが、2本のタイプにも適用可能である。 As described above, in the first embodiment, the wind turbine mounting system 20 is used to secure the upper end of the floater 1 to the hull 2. The nacelle 3, hub 4, and blades 5 are then secured to the upper portion of the floater 1 from the hull 2, and the floater 1 is then raised. In the wind turbine mounting system 20, the nacelle position adjustment device 31 and blade position adjustment device 51 on the hull 2 can be used to adjust the horizontal and vertical positions of the nacelle 3 and blades 5. The tower fixing mechanism 11 can also be used to fix the floater 1 or hold it while allowing vertical movement. Furthermore, the control unit 16 controls the ballast 12 injection/discharge equipment 15 for the floater 1, enabling the floater 1 to be raised upright and to sink and rise to an appropriate depth. Therefore, a wind turbine can be mounted on the floater 1 in deep waters with simple vessel rigging, without the need for a crane ship or large crane ship. While this mechanism has been described for a type with three blades 5, it can also be applied to a type with two blades.
以下、本発明の別の例について、第2~第4の実施形態として説明する。各実施形態はそれまでに説明した実施形態と異なる点について説明し、同様の構成については図等で同じ符号を付すなどして説明を省略する。また、第1の実施形態も含め、各実施形態で説明する構成は必要に応じて組み合わせることができる。 Other examples of the present invention will be described below as the second to fourth embodiments. Each embodiment will be described by focusing on differences from the previously described embodiments, and similar configurations will be denoted by the same reference numerals in the drawings and will not be described again. Furthermore, the configurations described in each embodiment, including the first embodiment, can be combined as needed.
[第2の実施形態]
図6、図7はブレード5-3を固定する工程を示す図、図8はハブ4とブレード5-3との接合部の詳細を示す図である。
第2の実施形態は、3本のブレード5-1、5-2、5-3のうち最後のブレード5-3をハブ4に固定する方法が第1の実施形態と主に異なる。
Second Embodiment
6 and 7 are diagrams showing the process of fixing the blade 5-3, and FIG. 8 is a diagram showing the details of the joint between the hub 4 and the blade 5-3.
The second embodiment differs from the first embodiment mainly in the method of fixing the last blade 5-3 of the three blades 5-1, 5-2, and 5-3 to the hub 4.
第2の実施形態では、図4(a)に示すように最後のブレード5-3以外をハブ4に固定した後、図6(a)に示すようにブレード5-1、5-2が着水しない程度で、望ましくはハブ4のブレード5-3接合部が鉛直下向きの位置までハブ4を回転させる。そして、ブレード位置調整装置51でブレード5-3をハブ4の方向に移動させて、ブレード5-3の固定部54とハブ4の近傍とを2本以上のワイヤ52で連結する。また、ブレード5-3の固定部54と反対側の端部付近に介錯ロープ57を取り付ける。 In the second embodiment, after all blades except the last blade 5-3 are fixed to the hub 4 as shown in Figure 4(a), the hub 4 is rotated to a position where the blade 5-3 joint on the hub 4 faces vertically downward, preferably to the extent that blades 5-1 and 5-2 do not land on the water, as shown in Figure 6(a). Then, the blade 5-3 is moved toward the hub 4 using the blade position adjustment device 51, and two or more wires 52 are used to connect the fixed part 54 of the blade 5-3 to the vicinity of the hub 4. A beheading rope 57 is also attached near the end of the blade 5-3 opposite the fixed part 54.
図8(a)に示すように、ハブ4にはブレード5を固定するためのソケット41が設けられる。ワイヤ52は、ソケット41およびハブ4の内部に通され、一端がナセル3上に設置されたワイヤ巻取り機53に接続され、他端がブレード5-3の固定部54に接続される。 As shown in Figure 8(a), the hub 4 is provided with a socket 41 for securing the blade 5. A wire 52 is passed through the socket 41 and the inside of the hub 4, with one end connected to a wire winder 53 installed on the nacelle 3 and the other end connected to the securing portion 54 of the blade 5-3.
ワイヤ52を設置したら、図6(b)に示すようにタワー固定機構11によるタワー13の固定を解除して、タワー13の浮上を許容した状態で把持し、ソケット41が鉛直下向きに向いた状態で、浮体1を浮上させる。浮体1を浮上させると、ワイヤ52で吊り下げた固定部54側からブレード5-3が徐々に持ち上がる。介錯ロープ57の長さは、ブレード5-3の姿勢に合わせて適宜調整し、その持ち上がり位置や風によりブレード5-3が揺れて他の構造物に接触することを防止する。浮体1は、図7に示すように、ハブ4が水面からブレード5-3の長さ以上の高さに達し、ブレード5-3がハブ4の下方に略垂直に吊り下がるまで浮上させる。浮体1の上昇が完了したら、必要に応じて、タワー固定機構11によりタワー13を固定し、ワイヤ巻取り機53でワイヤ52を巻き取ってブレード5-3を引き上げ、ブレード5-3をハブ4に固定する。 Once the wire 52 is installed, the tower 13 is released from its anchoring mechanism 11 as shown in Figure 6(b), and the tower 13 is grasped while allowing it to float. The float 1 is then raised with the socket 41 facing vertically downward. As the float 1 is raised, the blade 5-3 gradually rises from the fixed part 54 side suspended by the wire 52. The length of the escalator rope 57 is adjusted appropriately to match the attitude of the blade 5-3, preventing it from swinging due to its raised position or wind and coming into contact with other structures. The float 1 is raised until the hub 4 reaches a height above the water surface that is equal to or greater than the length of the blade 5-3, and the blade 5-3 hangs approximately vertically below the hub 4, as shown in Figure 7. Once the float 1 has risen, the tower 13 is secured by the tower anchoring mechanism 11, and the wire 52 is wound up by the wire winder 53 to pull up the blade 5-3, and the blade 5-3 is secured to the hub 4, if necessary.
図8(b)に示すように、ソケット41の内周面には、ハブ4の中心から外側に向けて広がるテーパ部42が形成される。テーパ部42の円周方向の対向する2ヶ所には、凹部43が形成される。また、ブレード5-3の固定部54の外周面には、端部に向けて狭まるテーパ部55が形成される。テーパ部55には、テーパ部42の凹部43に対応する2ヶ所に凸部56が形成される。凹部43の断面は一定であり、凸部56の断面は固定部54の先端に向けて小さくなる。 As shown in Figure 8 (b), the inner surface of the socket 41 has a tapered portion 42 that widens from the center of the hub 4 outward. Recesses 43 are formed at two opposing locations in the circumferential direction of the tapered portion 42. Furthermore, the outer surface of the fixed portion 54 of the blade 5-3 has a tapered portion 55 that narrows toward the end. Two protrusions 56 are formed on the tapered portion 55 that correspond to the recesses 43 of the tapered portion 42. The cross section of the recesses 43 is constant, while the cross section of the protrusions 56 becomes smaller toward the tip of the fixed portion 54.
ブレード5-3をハブ4に固定する際には、固定部54をソケット41に挿入する。このとき、テーパ部42およびテーパ部55がガイドとして機能することで、ソケット41の中心軸44に固定部54の中心軸を合わせることができる。また、少なくとも2本のワイヤ52を用いてブレード5-3を中心軸44まわりに回転させて凸部56を凹部43に嵌合させることで、ソケット41とブレード5-3の円周方向の位置を合わせることができる。この接合部の回転方向の円滑な位置合わせのため、凹凸の組み合わせは、円周方向に1箇所ではなく2箇所程度あることが望ましい。 When fixing the blade 5-3 to the hub 4, the fixing portion 54 is inserted into the socket 41. At this time, the tapered portion 42 and tapered portion 55 function as guides, allowing the central axis of the fixing portion 54 to be aligned with the central axis 44 of the socket 41. Furthermore, by using at least two wires 52 to rotate the blade 5-3 around the central axis 44 and fitting the convex portion 56 into the concave portion 43, the circumferential positions of the socket 41 and the blade 5-3 can be aligned. To ensure smooth rotational alignment of this joint, it is desirable to have a combination of concave and convex portions in two places around the circumference, rather than just one.
このように、第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、風車の搭載システム20を用いることで深い海域で起重機船や大型クレーン船を用いずに簡易な船舶艤装で浮体1に風車を搭載できる。第2の実施形態では、ブレード5-3をワイヤ52で吊り下げた状態で浮体1を浮上させた後、ブレード5-3をハブ4に固定するので、先行してハブ4に固定したブレード5-1、5-2が着水しない。そのため、浮力によってブレード5やハブ4に過度な応力が発生するのを防止できる。 In this way, in the second embodiment, as in the first embodiment, by using the wind turbine mounting system 20, a wind turbine can be mounted on the floating body 1 in deep waters with simple vessel rigging, without the need for a crane ship or large crane ship. In the second embodiment, after the floating body 1 is raised with the blade 5-3 suspended by the wire 52, the blade 5-3 is fixed to the hub 4, so the blades 5-1 and 5-2, which were fixed to the hub 4 first, do not land on the water. This prevents excessive stress from being generated in the blade 5 and hub 4 due to buoyancy.
なお、第2の実施形態ではソケット41の内周面と固定部54の外周面にテーパ部42、55を形成したが、テーパ部は上記した組み合わせに限らない。ソケット41の外周面にハブ4の中心から外側に向けて狭まるテーパ部を形成し、固定部54の内周面に端部に向けて広がるテーパ部を形成することで、ソケット41とブレード5-3の中心軸を合わせてもよい。また、凹部43と凸部56を設けず、ソケット41の内周面と固定部54の外周面を楕円形とすることで、ソケット41とブレード5-3の円周方向の位置を合わせてもよい。 In the second embodiment, tapered portions 42, 55 are formed on the inner surface of the socket 41 and the outer surface of the fixed portion 54, but the tapered portions are not limited to the combination described above. The central axes of the socket 41 and the blade 5-3 may be aligned by forming a tapered portion on the outer surface of the socket 41 that narrows from the center of the hub 4 toward the outside, and a tapered portion on the inner surface of the fixed portion 54 that widens toward the end. Furthermore, the circumferential positions of the socket 41 and the blade 5-3 may be aligned by forming the inner surface of the socket 41 and the outer surface of the fixed portion 54 into an elliptical shape without providing the recessed portion 43 and protruding portion 56.
第2の実施形態では、ワイヤ巻取り機53でワイヤ52を巻き取ってブレード5-3をハブ4に固定したが、ワイヤ巻取り機53は必須ではない。例えば、タワー13の外周に鉛直方向の2列程度のラック付きレールを固定しておき、図7に示すように浮体1を浮上させた後、ラックアンドピニオン機構によりアシスト装置をレールに沿って上昇させ、ワイヤ52で吊り下げたブレード5-3をアシスト装置で把持して持ち上げ、位置調整してハブ4に固定してもよい。ワイヤ52は合成繊維ロープ等でもよい。 In the second embodiment, the wire 52 is wound up by the wire winder 53 to secure the blade 5-3 to the hub 4, but the wire winder 53 is not required. For example, approximately two rows of rails with racks can be fixed vertically to the outer periphery of the tower 13. After the float 1 is raised as shown in Figure 7, the assist device can be raised along the rails using a rack-and-pinion mechanism, and the blade 5-3 suspended by the wire 52 can be grasped and lifted by the assist device, adjusted in position, and secured to the hub 4. The wire 52 can also be a synthetic fiber rope, etc.
[第3の実施形態]
図9はナセル3及びハブ4を固定する工程を示す図、図10はブレード5を固定する工程を示す図、図11は浮体1を浮上させてナセル3及びハブ4を回動させる工程を示す図である。
第3の実施形態は、3本のブレード5をハブ4に固定する方法が第1の実施形態と主に異なる。
[Third embodiment]
Figure 9 is a diagram showing the process of fixing the nacelle 3 and the hub 4, Figure 10 is a diagram showing the process of fixing the blades 5, and Figure 11 is a diagram showing the process of floating the floating body 1 and rotating the nacelle 3 and the hub 4.
The third embodiment differs from the first embodiment mainly in the method of fixing the three blades 5 to the hub 4 .
第3の実施形態では、浮体1を立て起こしてタワー13の上端近傍をタワー固定機構11で固定した後、図9(a)に示すようにタワー13の上端に油圧ジャッキ6とヒンジ板7とを取り付ける。筒状の浮体を寝かした状態で曳航する際に問題ない機構としておけば、曳航前の陸上において予め取り付けておくことも可能である。ヒンジ板7は、2枚のタワー内とナセル内を人が往来可能で配線等も配置可能な穴あきの板部71、72を回転部73で連結したものであり、板部71がタワー13の上端に固定される。油圧ジャッキ6は、一端がタワー13の上端付近に接続され、他端が板部72に接続される。ヒンジ板7は、油圧ジャッキ6の伸縮によって回転部73を中心に板部72が回転する。 In the third embodiment, after the float 1 is erected and secured near the top of the tower 13 with the tower securing mechanism 11, a hydraulic jack 6 and hinge plate 7 are attached to the top of the tower 13 as shown in Figure 9(a). If the mechanism is designed to work without any problems when towing the cylindrical float in a horizontal position, it can be attached on land before towing. The hinge plate 7 is made up of perforated plates 71 and 72 connected by a rotating part 73, allowing people to move between the two towers and the nacelle and allowing wiring and other components to be placed therein. Plate 71 is secured to the top of the tower 13. One end of the hydraulic jack 6 is connected near the top of the tower 13, and the other end is connected to plate 72. Plate 72 of the hinge plate 7 rotates around rotating part 73 as the hydraulic jack 6 extends and retracts.
第3の実施形態では、船体2にナセル位置調整装置31a、ブレード位置調整装置51aが設置される。ナセル位置調整装置31a、ブレード位置調整装置51aは、図2等に示すナセル位置調整装置31、ブレード位置調整装置51と形状が異なるが、同様の機能を有する。 In the third embodiment, a nacelle position adjustment device 31a and a blade position adjustment device 51a are installed on the hull 2. The nacelle position adjustment device 31a and the blade position adjustment device 51a have different shapes from the nacelle position adjustment device 31 and the blade position adjustment device 51 shown in Figure 2 etc., but have similar functions.
油圧ジャッキ6とヒンジ板7を取り付けたら、図9(b)に示すように予めハブ4が連結されたナセル3を略垂直に配置された板部72に取り付けることにより、ナセル3及びハブ4をヒンジを介してタワー13の上部に取り付け、ハブ4の回転軸を上方に向けて配置する。このとき、ナセル位置調整装置31aを用いて、タワー13の上部に対するナセル3の水平方向の位置及び高さ方向の位置を調整し、ナセル3をタワー13の方向へ移動させて固定する。また、予め、油圧ジャッキ6とヒンジ板7をナセル3に取り付けておき、ヒンジ板を開くことでタワー13に取り付けることも可能である。 After the hydraulic jack 6 and hinge plate 7 are attached, the nacelle 3, to which the hub 4 has already been connected, is attached to the approximately vertically positioned plate portion 72 as shown in Figure 9(b), thereby attaching the nacelle 3 and hub 4 to the top of the tower 13 via the hinge, with the rotation axis of the hub 4 facing upward. At this time, the nacelle position adjustment device 31a is used to adjust the horizontal and vertical positions of the nacelle 3 relative to the top of the tower 13, and the nacelle 3 is moved toward the tower 13 and fixed in place. It is also possible to attach the hydraulic jack 6 and hinge plate 7 to the nacelle 3 in advance, and then attach it to the tower 13 by opening the hinge plate.
ナセル3及びハブ4を取り付けたら、図10に示すように、ハブ4に3本のブレード5を固定する。3本のブレード5は船体2に設置されたブレード位置調整装置51aに載置されており、ブレード5-1をハブ4に固定した後、略鉛直方向の回転軸で図10(b)における反時計回りにハブ4を120度回転させてブレード5-2をハブ4に固定する。その後、同様にしてブレード5-3をハブ4に固定する。このとき、ブレード位置調整装置51aを用いて、ハブ4に対するブレード5の水平方向の位置及び高さ方向の位置を調整し、ブレード5をハブ4の方向に移動させる。 Once the nacelle 3 and hub 4 are attached, the three blades 5 are fixed to the hub 4, as shown in Figure 10. The three blades 5 are mounted on a blade position adjustment device 51a installed on the hull 2. After fixing blade 5-1 to the hub 4, the hub 4 is rotated 120 degrees counterclockwise in Figure 10(b) around a rotation axis in the approximately vertical direction, and blade 5-2 is fixed to the hub 4. Blade 5-3 is then fixed to the hub 4 in the same manner. At this time, the blade position adjustment device 51a is used to adjust the horizontal and vertical positions of the blades 5 relative to the hub 4, and the blades 5 are moved toward the hub 4.
全てのブレード5を固定したら、図11(a)に示すようにタワー固定機構11によるタワー13の固定を解除するとともに、浮体1を浮上させる。浮体1の上昇が完了したら、図11(b)に示すように、油圧ジャッキ6を縮めてヒンジ板7を閉じることによって、タワー13上でナセル3及びハブ4を回動させ、ハブ4の回転軸を略水平方向に向けて固定する。その後、ナセル3上の図示しないホイストクレーンにより油圧ジャッキ6と油圧ホースを撤去する。 Once all blades 5 have been secured, the tower 13 is released from its anchoring mechanism 11 as shown in Figure 11(a), and the float 1 is raised. Once the float 1 has been raised, the hydraulic jack 6 is retracted and the hinge plate 7 is closed, as shown in Figure 11(b), to rotate the nacelle 3 and hub 4 on the tower 13 and secure the hub 4 with its rotation axis facing approximately horizontally. The hydraulic jack 6 and hydraulic hoses are then removed using a hoist crane (not shown) above the nacelle 3.
[第4の実施形態]
図12はブレード5を固定する工程を示す図、図13はナセル3及びハブ4を回動させる工程を示す図である。
第4の実施形態は、ナセル3及びハブ4を回動させる方法が第3の実施形態と主に異なる。
[Fourth embodiment]
12 is a diagram showing the process of fixing the blades 5, and FIG. 13 is a diagram showing the process of rotating the nacelle 3 and the hub 4. As shown in FIG.
The fourth embodiment differs from the third embodiment mainly in the method of rotating the nacelle 3 and the hub 4 .
第4の実施形態では、浮体1を立て起こしてタワー13の上端近傍をタワー固定機構11で固定した後、図12(a)に示すようにタワー13の上端にジャッキ型のダンパ6aとヒンジ板7とを取り付ける。ダンパ6aは、衝撃吸収用のエアダンパ等であり、一端がタワー13の上端に接続され、他端が板部72に接続される。また、ワイヤ8の一端を船体2上に設置したワイヤ巻取り機81に接続し、他端を板部71を介して板部72に接続する。 In the fourth embodiment, after the floating body 1 is erected and the vicinity of the upper end of the tower 13 is fixed with the tower fixing mechanism 11, a jack-type damper 6a and hinge plate 7 are attached to the upper end of the tower 13 as shown in Figure 12(a). The damper 6a is an air damper or the like for shock absorption, and one end is connected to the upper end of the tower 13 and the other end is connected to a plate portion 72. In addition, one end of a wire 8 is connected to a wire winding machine 81 installed on the hull 2, and the other end is connected to the plate portion 72 via the plate portion 71.
ダンパ6a、ヒンジ板7、ワイヤ8を取り付けたら、第3の実施形態と同様に、ナセル3及びハブ4をヒンジを介してタワー13の上部に取り付け、ハブ4の回転軸を上方に向けて配置する。そして、ハブ4に3本のブレード5を固定する。なお、ワイヤ8は、ナセル3及びハブの取り付け後や、ブレード5の固定後に設置してもよい。第3に実施形態の油圧ジャッキ6に代わり、第4の実施形態ではコンパクトなダンパ6aを用いることができる。また、油圧ユニットやホースの配置撤去を省略することも可能である。 After the damper 6a, hinge plate 7, and wire 8 are installed, the nacelle 3 and hub 4 are attached to the top of the tower 13 via hinges, as in the third embodiment, and the rotation axis of the hub 4 is positioned facing upward. Three blades 5 are then fixed to the hub 4. Note that the wire 8 may be installed after the nacelle 3 and hub are attached, or after the blades 5 are fixed. In place of the hydraulic jack 6 in the third embodiment, the compact damper 6a can be used in the fourth embodiment. It is also possible to omit the installation and removal of the hydraulic unit and hoses.
全てのブレード5を固定したら、図12(b)に示すようにタワー固定機構11によるタワー13の固定を解除するとともに、ワイヤ巻取り機81からワイヤ8を巻き出しつつ浮体1を浮上させる。浮体1の上昇が完了したら、必要に応じて、タワー固定機構11によりタワー13を固定し、図13に示すように、ワイヤ巻取り機81でワイヤ8を巻き取ってダンパ6aで角速度を調整しつつヒンジ板7を閉じることによって、タワー13上でナセル3及びハブ4を回動させる。そして、図11(b)と同様にハブ4の回転軸を略水平方向に向けて固定する。その後、ナセル3上の図示しないホイストクレーンによりダンパ6aおよびワイヤ8を撤去する。 Once all blades 5 have been secured, the tower 13 is released from its fixed position by the tower securing mechanism 11 as shown in Figure 12(b), and the float 1 is raised while the wire 8 is unwound from the wire winder 81. Once the float 1 has been raised, if necessary, the tower 13 is secured by the tower securing mechanism 11, and as shown in Figure 13, the wire 8 is wound up by the wire winder 81, and the angular velocity is adjusted by the damper 6a while the hinge plate 7 is closed, thereby rotating the nacelle 3 and hub 4 on the tower 13. Then, as in Figure 11(b), the rotation axis of the hub 4 is secured in a substantially horizontal direction. The damper 6a and wire 8 are then removed by a hoist crane (not shown) above the nacelle 3.
このように、第3、第4の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、深い海域で起重機船や大型クレーン船を用いずに簡易な船舶艤装で浮体1に風車を搭載できる。第3、第4の実施形態では、全てのブレード5をハブ4に水面上で固定できるので、浮力によってブレード5やハブ4に過度な応力が発生するのを防止できる。 In this way, in the third and fourth embodiments, as in the first embodiment, the wind turbine can be mounted on the floating body 1 in deep waters with simple vessel rigging, without using a crane ship or large crane ship. In the third and fourth embodiments, all blades 5 can be fixed to the hub 4 above the water surface, preventing excessive stress on the blades 5 and hub 4 due to buoyancy.
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The above describes preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is clear that those skilled in the art will be able to conceive of various modifications and alterations within the scope of the technical ideas disclosed in this application, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention.
例えば、第1から第4の実施形態では、タワー13とスパー型浮体14とを接合した浮体1を作業海域まで曳航したが、スパー型浮体14のみを作業海域まで曳航して船体2においてスパー型浮体14にタワー13を接合してもよい。また、ナセル3の水平方向の位置決め手段と高さ方向の位置決め手段と傾き調整手段は、それぞれ独立した装置として設けてもよい。ブレード5の水平方向の位置決め手段と高さ方向の位置決め手段と傾き調整手段も、それぞれ独立した装置としてよい。 For example, in the first to fourth embodiments, the float 1, which is formed by joining the tower 13 and the spar-type float 14, is towed to the work area, but it is also possible to tow only the spar-type float 14 to the work area and then join the tower 13 to the spar-type float 14 on the hull 2. Furthermore, the horizontal positioning means, vertical positioning means, and tilt adjustment means of the nacelle 3 may each be provided as independent devices. The horizontal positioning means, vertical positioning means, and tilt adjustment means of the blades 5 may also each be provided as independent devices.
第1から第4の実施形態では、3枚のブレード5をハブ4に固定したが、第1、第3、第4の実施形態はブレード5が2枚以上の場合に適用できる。第2の実施形態はブレードが3枚以上の場合に適用できる。 In the first to fourth embodiments, three blades 5 are fixed to the hub 4, but the first, third, and fourth embodiments can be applied when there are two or more blades 5. The second embodiment can be applied when there are three or more blades.
1………浮体
2………船体
3………ナセル
4………ハブ
5、5-1、5-2、5-3………ブレード
6………油圧ジャッキ
6a………ダンパ
7………ヒンジ板
8、52………ワイヤ
9………曳航船
10………船
12………タワー固定機構
12………バラスト
13………タワー
14………スパー型浮体
15………注排水設備
16………制御部
31、31a………ナセル位置調整装置
41………ソケット
42、55………テーパ部
43………凹部
44………中心軸
51、51a………ブレード位置調整装置
53、81………ワイヤ巻取り機
54………固定部
56………凸部
57………介錯ロープ
71、72………板部
73………回転部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Floating body 2...Hull 3...Nacelle 4...Hub 5, 5-1, 5-2, 5-3...Blade 6...Hydraulic jack 6a...Damper 7...Hinge plate 8, 52...Wire 9...Tow vessel 10...Ship 12...Tower fixing mechanism 12...Ballast 13...Tower 14...Spar-type floating body 15...Inlet and outlet equipment 16...Control unit 31, 31a...Nacelle position adjustment device 41...Socket 42, 55...Tapered portion 43...Concave portion 44...Central axis 51, 51a...Blade position adjustment device 53, 81...Wire winder 54...Fixed portion 56...Convex portion 57...Action rope 71, 72...Plate portion 73...Rotating portion
Claims (8)
筒状の浮体を寝かした状態で曳航し、前記浮体にバラストを導入して立て起こす工程aと、
前記浮体を所定深さまで沈めて、前記浮体の上端近傍のみを洋上に露出させた状態で、前記浮体の上端近傍を船体の固定機構に固定する工程bと、
ナセルと前記浮体の上部との位置調整を行うための水平方向の位置決め手段と、高さ方向の位置決め手段とを用いて、前記浮体の上部に、前記船体において前記ナセル及びハブを取り付ける工程cと、
前記船体には複数のブレードが並置されており、前記ハブとの位置調整を行うための水平方向の位置決め手段と、高さ方向の位置決め手段とを用いて、前記ハブに、前記船体において複数の前記ブレードを固定する工程dと、
前記固定機構による固定を解除するとともに、前記浮体を浮上させる工程eと、
を具備することを特徴とする浮体への風車の搭載方法。 A method for mounting a wind turbine on a floating body at sea, comprising the steps of:
a step a) of towing a cylindrical floating body in a lying state and introducing ballast into the floating body to stand it up;
a step b of sinking the float to a predetermined depth and fixing the vicinity of the upper end of the float to a fixing mechanism of a ship's hull in a state where only the vicinity of the upper end of the float is exposed above the sea;
a step c) of attaching the nacelle and the hub to the upper part of the floating body in the hull using horizontal positioning means and vertical positioning means for adjusting the positions of the nacelle and the upper part of the floating body;
a step d) of fixing a plurality of blades to the hub on the hull using horizontal positioning means and vertical positioning means for adjusting the positions of the blades relative to the hub;
a step e) of releasing the fixing by the fixing mechanism and floating the floating body;
A method for mounting a wind turbine on a floating body, comprising:
前記工程dにおいて、最後の前記ブレード以外を前記ハブに固定した後、最後の前記ブレードの固定部と前記ハブの近傍とをワイヤで連結する工程fを有し、
前記工程eで、最後の前記ブレードを前記ワイヤで吊り下げた状態で、前記ブレードの長さ以上の高さまで前記浮体を上昇させた後、前記ブレードを引き上げて前記ハブに固定する工程gを具備することを特徴とする請求項2記載の浮体への風車の搭載方法。 The blades are three or more,
In the step d, after fixing all the blades except the last one to the hub, a step f is included in which the fixing portion of the last one of the blades is connected to a portion near the hub with a wire;
3. The method for mounting a wind turbine on a floating body according to claim 2, further comprising a step (g) of raising the floating body to a height equal to or greater than the length of the blades while the last blade is suspended by the wires in the step (e) , and then lifting up the blades and fixing them to the hub.
前記工程dにおいて、前記船体に載置されている前記ブレードを、前記ハブの方向へ移動させて前記ハブに固定した後、略鉛直方向の回転軸で前記ハブを所定角度回転させて、順次、全ての前記ブレードを前記ハブに固定し、
前記工程eの後に、前記浮体上で、前記ヒンジによって前記ナセル及び前記ハブを回動させ、前記ハブの回転軸を略水平方向に向けて固定する工程hを具備することを特徴とする請求項1記載の浮体への風車の搭載方法。 In the step c, the nacelle and the hub are attached to the upper part of the floating body via a hinge, and the rotation axis of the hub is arranged to face upward;
In step d, the blades mounted on the hull are moved toward the hub and fixed to the hub, and then the hub is rotated by a predetermined angle about a rotation axis in a substantially vertical direction, so that all of the blades are sequentially fixed to the hub;
2. The method for mounting a wind turbine on a floating body according to claim 1, further comprising, after step e, step h of rotating the nacelle and the hub by the hinge on the floating body and fixing the rotation axis of the hub so as to be oriented in a substantially horizontal direction.
船体に取り付けられ、浮体を把持する固定機構と、
前記船体において前記浮体の上部にナセル及びハブを取り付ける際に、前記浮体の上部
に対して前記ナセルの位置調整を行うための水平方向の位置決め手段及び高さ方向の位置決め手段と、
前記船体において前記ハブにブレードを固定する際に、前記ハブに対して前記ブレードの位置調整を行うための水平方向の位置決め手段及び高さ方向の位置決め手段と、
を具備し、
前記固定機構は、前記浮体を所定の高さに固定する状態と、前記浮体を上下方向への移動を許容しつつ把持する状態との切り替えが可能であることを特徴とする浮体への風車の搭載システム。 A wind turbine mounting system for a floating structure at sea, comprising:
a fixing mechanism attached to the hull and configured to grip the floating body;
a horizontal positioning means and a vertical positioning means for adjusting the position of the nacelle with respect to the upper part of the float when attaching the nacelle and the hub to the upper part of the float in the hull;
a horizontal positioning means and a vertical positioning means for adjusting the position of the blade relative to the hub when fixing the blade to the hub in the hull;
Equipped with
A wind turbine mounting system for a floating body, characterized in that the fixing mechanism is capable of switching between a state in which the floating body is fixed at a predetermined height and a state in which the floating body is held while allowing movement in the vertical direction.
前記注排水設備の制御部と、
をさらに具備し、
前記制御部は、前記バラストの量を制御して前記浮体の姿勢および洋上への露出高さを調整することを特徴とする請求項7記載の浮体への風車の搭載システム。 Ballast injection and discharge equipment for the floating body;
A control unit of the injection and drainage equipment;
Further comprising:
8. The system for mounting a wind turbine on a floating body according to claim 7 , wherein the control unit controls the amount of ballast to adjust the attitude of the floating body and its exposed height above sea level.
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