PROCEDIMIENTO Y APARATO DE CIMENTACIÓN DE PLANTA EÓLICA.

Una planta (500, 600, 700) de potencia eólica, que comprende: una torre (505),

teniendo la torre una parte superior y una parte inferior; un ensamblaje (520), comprendiendo el ensamblaje una pieza de transición (510) acoplada a una copa de hormigón (515), teniendo el ensamblaje una parte superior y una parte inferior, estando la parte superior del ensamblaje acoplada a la parte inferior de la torre; una estructura de plataforma metálica (555) que tiene una parte superior y una parte inferior y una pluralidad de patas, estando la parte inferior del ensamblaje acoplada con la parte superior de la estructura de plataforma metálica, caracterizada porque las partes superiores de las patas están insertadas en conexiones dotadas de brida (565) de la copa de hormigón; y porque comprende además, una base acoplada con la parte inferior de la estructura de plataforma metálica, en la que la base comprende una pluralidad de pilotes (560) para ser conducidos hacia la tierra, discurriendo cada pilote de la pluralidad de pilotes a través de una pata de la estructura de plataforma metálica

La presente invención se refiere a plantas de potencia eólica en general. Más en particular, la invención se refiere a una cimentación para una planta de potencia eólica. La potencia eólica sigue creciendo como fuente de electricidad debido a su potencial para proporcionar una potencia abundante, libre de contaminación. Se espera que la demanda de esta fuente de energía alternativa se incremente debido a cuestiones relacionadas con la reducción de suministros de combustibles fósiles, al impacto de las fuentes de energía tradicionales sobre el medio ambiente, y a la necesidad de incrementar la potencia eléctrica en todo el mundo.

Según se incrementa el uso de la potencia eólica, se presentan más cuestiones con relación a la colocación de las plantas de potencia eólica. Para la totalidad de los beneficios de la potencia eólica, está claro que la potencia eólica requiere tradicionalmente una gran cantidad de construcciones para la colocación de las plantas. Como alternativa a la generación de potencia eólica con base en tierra, las plantas de potencia eólica han sido colocadas fuera de costa, en las aguas oceánicas, haciendo con ello uso de los vientos marinos mientras no se requiere tierra alguna para su colocación.

Sin embargo, el establecimiento de generación de potencia eólica fuera de costa, introduce nuevos factores. Una planta de potencia eólica fuera de costa requiere una cimentación que resista la combinación de esfuerzos laterales que son inherentes a la generación de viento, junto con las fuerzas adicionales de las olas y de las corrientes en un entorno submarino. Si las plantas de potencia eólica se establecen más lejos de la costa, las aguas más profundas pueden dar como resultado un incremento de la intensidad de estas fuerzas naturales. Adicionalmente a la creación de fuerzas mayores durante la operación, la colocación de las plantas de potencia eólica más lejos de la costa crea un entorno más complejo para la construcción de la planta, estando una gran parte de la cimentación de la planta más profunda, bajo el agua.

Una planta de potencia eólica de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, ha sido divulgada por KERR, D.: “Estructuras de soporte para una batería de turbinas eólicas de eje vertical a cierta distancia de la costa – un estudio de diseño”; ingeniería eólica, Brentwood, GB, vol. 10, núm. 1, 1986, páginas 47-61; ISSN: 0309-524x.

De acuerdo con un primer aspecto, se presenta un procedimiento y un aparato para una cimentación de planta de potencia eólica.

En un aspecto de la invención, una realización de planta de potencia eólica incluye una torre que tiene una parte superior y una parte inferior. La planta incluye también un ensamblaje, incluyendo el ensamblaje una pieza de transición que está acoplada a una copa de hormigón. El ensamblaje tiene una parte superior y una parte inferior, estando la parte superior del ensamblaje acoplada a la parte inferior de la torre. La planta incluye también una estructura de plataforma metálica. La estructura de plataforma metálica tiene una parte superior y una parte inferior, y múltiples patas, estando la parte inferior del ensamblaje acoplada a la parte superior de la estructura de plataforma metálica. Además, las partes superiores de las patas están insertadas en conexiones dotadas de bridas de una copa de hormigón. También se encuentra incluida una base acoplada a la parte inferior de la estructura de plataforma metálica, en la que la base comprende una pluralidad de pilotes para ser conducidos hacia la tierra, y discurriendo cada uno de los pilotes a través de una pata de la estructura de plataforma metálica. Además, las partes superiores de las patas están insertadas en conexiones con bridas del capuchón conectado, incluyendo también una base acoplada con la parte inferior de la estructura de plataforma metálica, en el que la base comprende una pluralidad de pilotes para ser dirigidos hacia la tierra, y discurriendo cada uno de los pilotes a través de una pata de la estructura de plataforma metálica.

La invención ha sido ilustrada a título de ejemplo, y sin carácter limitativo, en las figuras de los dibujos que se acompañan, en los que las referencias numéricas iguales se refieren a elementos similares, y en los que:

45 La Figura 1 es una ilustración de una realización de una planta de potencia eólica;

la Figura 2 es una ilustración de posibles estructuras de base para una realización de una planta de potencia eólica;

la Figura 3 es una ilustración de una realización de un cimentación GBS para una planta de potencia eólica;

la Figura 4 es una ilustración de una realización de una cimentación GBS para una planta de potencia eólica en una instalación de aguas profundas;

la Figura 5 es una ilustración de una realización de una cimentación de planta de potencia eólica con una base de pilote;

la Figura 6 es una ilustración de una realización de una cimentación de planta de potencia eólica con una

única losa de hormigón; 2

la Figura 7 es una ilustración de una realización de una cimentación de planta de potencia eólica con una base que incluye múltiples losas de hormigón;

la Figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de instalación de una planta de turbina eólica, y

la Figura 9 es una ilustración de transferencia de carga para realizaciones de plantas de potencia eólica.

En una realización de la invención se divulga un procedimiento y un aparato para una cimentación de planta de potencia eólica.

A los efectos de la presente descripción:

“Planta de potencia eólica” significa una estructura para generar potencia eléctrica a partir de energía eólica. Una planta de potencia eólica puede ser mencionada también como una turbina de potencia eólica. Una planta de potencia eólica puede incluir cualquier tipo de componente para capturar energía eólica, incluyendo un rotor y palas de rotor.

“Cimentación” significa toda o parte de una estructura prevista para sostener una turbina eólica en su lugar. Por ejemplo, una turbina de potencia eléctrica fuera de costa puede incluir una cimentación que esté prevista para mantener la turbina por encima de la superficie del agua. Una cimentación puede incluir una base o una losa en la superficie del suelo y/o que penetre en el mismo, y secciones intermedias acopladas con la torre que tiene una sección que, entre otros propósitos, proporciona la altura necesaria para la turbina de potencia eólica. En un ejemplo, una cimentación puede ser colocada o instalada en un cuerpo de agua para mantener una turbina de potencia eólica en su lugar, Una torre puede estar acoplada a la cimentación para mantener una turbina de potencia eólica en una posición deseada. En este ejemplo, una cimentación se encuentra completamente, o parcialmente, por debajo de la superficie del agua, dependiendo de la implementación particular.

Un “Pilote” es un tramo de material para ser conducido hacia la tierra. Un pilote puede incluir un cilindro u otra configuración, y puede ser de cualquier material, incluyendo el metal.

“Hormigón” significa cualquier mezcla de un agregado (rocas, arena, gravilla), agua y un ligante. El ligante es normalmente cemento. Los elementos de hormigón se proporcionan con determinadas proporciones para que se endurezcan hasta una alcanzar una fuerte consistencia. A los efectos de la presente divulgación, el término hormigón incluye hormigón armado, que es en general hormigón al que se la ha añadido al material de refuerzo o de fortalecimiento. El hormigón armado puede incluir, aunque sin limitación, un refuerzo metálico o de fibra, incluyendo un refuerzo de barra metálica común (“barra corrugada”).

“Cemento” significa un material, normalmente en polvo, en el que se desarrollan cualidades adhesivas cuando se combina con agua.

“Plataforma metálica” o “estructura de plataforma metálica” significa un enrejado metálico previsto para soportar la plataforma. Una plataforma metálica puede soportar normalmente una plataforma fuera de costa, la cual puede ser denominada como plataforma de plataforma metálica. Una plataforma metálica incluye por lo general múltiples patas y tirantes, los cuales pueden incluir múltiples travesaños horizontales, verticales o diagonales,... [Seguir leyendo]

1. Una planta (500, 600, 700) de potencia eólica, que comprende:

una torre (505), teniendo la torre una parte superior y una parte inferior;

un ensamblaje (520), comprendiendo el ensamblaje una pieza de transición (510) acoplada a una copa de hormigón (515), teniendo el ensamblaje una parte superior y una parte inferior, estando la parte superior del ensamblaje acoplada a la parte inferior de la torre;

una estructura de plataforma metálica (555) que tiene una parte superior y una parte inferior y una pluralidad de patas, estando la parte inferior del ensamblaje acoplada con la parte superior de la estructura de plataforma metálica, caracterizada porque las partes superiores de las patas están insertadas en conexiones dotadas de brida (565) de la copa de hormigón; y porque comprende además,

una base acoplada con la parte inferior de la estructura de plataforma metálica, en la que la base comprende una pluralidad de pilotes (560) para ser conducidos hacia la tierra, discurriendo cada pilote de la pluralidad de pilotes a través de una pata de la estructura de plataforma metálica.

2. La planta de potencia eólica de la reivindicación 1, en la que la base comprende una o más estructuras de base por gravedad (GBS) (675, 780), estando las patas de la estructura de plataforma metálica acopladas con la GBS.

3. La planta de potencia eólica de la reivindicación 2, en la que la GBS comprende un faldón, comprendiendo además la base uno o más pilotes (625) instalados a través del faldón de la GBS.

4. La planta de potencia eólica de cualquier reivindicación anterior, en la que la estructura de plataforma metálica incluye un enrejado de metal.

5. Un procedimiento para la instalación de una planta (500, 600, 700) de potencia eólica, que comprende:

fabricar un ensamblaje (520), incluyendo el ensamblaje una copa de hormigón (515) y una pieza de transición (510);

fabricar una estructura de plataforma metálica (555) que tiene una pluralidad de patas;

colocar la estructura de plataforma metálica en una posición fuera de costa, total o parcialmente bajo el agua, y asegurar la parte inferior de la estructura de plataforma metálica a una base;

en el que la base comprende una pluralidad de pilotes, y en el que la fijación de la estructura de plataforma metálica a la base comprende hacer discurrir los pilotes a través de las patas y conducir los pilotes dentro de la tierra, y

acoplar el ensamblaje a la parte superior de la estructura de plataforma metálica.

6. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que la fabricación del ensamblaje comprende fabricar el ensamblaje en tierra, y además comprende transportar el ensamblaje fabricado hasta la posición fuera de costa.