Parque de energía eólica flotable.

Un parque de energía eólica flotable ("A") en forma de una instalación relacionada con un cuerpo de agua ("V") para crear prerrequisitos de una fuerza preponderante del viento para generar potencia eléctrica,

que comprende:

a) unidades de pontones individuales pero conectadas (1, 2, 3), que pueden flotar en un cuerpo de agua ("V"),

b) al menos dos turbinas eólicas (4, 4a, 4b, 4c) dispuestas adyacentes entre sí,

c) un sistema de amarre ("M"), anclado sólidamente a un área de fondo restringida ("B") de dicho cuerpo de agua ("V"),

d) una unidad de generador ("G"), que puede estar accionada por el movimiento rotacional de las turbinas (4, 4a, 4b, 4c) para generar dicha potencia eléctrica,

e) una sección de cable ("K"), conectada por una parte a dicha unidad de generador ("G") y por otra parte a una red de distribución con base en tierra, para distribuir potencia eléctrica generada,

en el que al menos dos de dichas unidades de pontones (1, 2) están en forma de postes (1', 2') y conectadas a una estructura de viga de soporte orientada horizontalmente (5) para formar una primera estructura de armazón orientada de forma esencialmente vertical (21),

en el que dichas turbinas (4 - 4c) están dispuestas lado a lado en dicha estructura de viga de soporte (5), en el que una tercera de dichas unidades de pontones comprende un montante (3) y una segunda estructura de armazón orientada de forma esencialmente horizontal (22), en el que dicha primera estructura de armazón (21) y dicha segunda estructura de armazón (22) están unidas entre sí, y

en el que dicho montante (3) está dispuesto a una distancia de un plano ("P") que contiene la primera estructura de armazón (21) y dicha tercera unidad de pontón es conectable a dicho sistema de amarre ("M") sobre un punto de acoplamiento (7),

en el que el parque de energía eólica comprende un equipo de control (100) adaptado para controlar la posición del parque de energía eólica ("A") en respuesta a un sentido preponderante del viento ("W") de modo que las turbinas eólicas (4 - 4c) se dirijan hacia el sentido del viento y el ojo del viento girando el parque de energía eólica flotable como un todo, y

en el que como datos de entrada a dicho equipo de control (100) se introducen el sentido relevante (63a1) del viento, fuerza relevante del viento (63a2) y posición relevante (63a4) de dicho parque de energía eólica, y en el que los datos de salida de dicho equipo de control (100) se generan sobre dicho equipo de control (100) por medio de circuitos de cálculo asignados y algoritmos almacenados (64d), en el que:

el parque de energía eólica comprende además un medio ("B3") para desplazar horizontalmente dicho punto de acoplamiento (7) al sistema de amarre ("M") con el fin de crear un giro del parque de energía eólica flotante como un todo.

Parque de energía eólica flotable CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere, en general, a un parque de energía eólica flotable y más específicamente a un parque de energía eólica, que está estructurado como una instalación flotante.

Para aplicar la invención se hace referencia a y se pretende que se aplique a una instalación para crear prerrequisitos para generar potencia eléctrica y energía eléctrica de una fuerza preponderante de un viento y el sentido de dicho viento.

Las instalaciones de este tipo pueden comprender, entonces, a; unidades de pontones individuales, que pueden flotar en un cuerpo de agua y que, sin embargo, están coordinadas entre si, b; una pluralidad de, al menos dos, turbinas eólicas (hélices accionadas por el viento), orientadas adyacentes entre si y coordinadas entre sí, c; un sistema de amarre, anclado sólidamente a un área de fondo limitada del cuerpo de agua mencionado, d; una unidad de generador, que se puede accionar por el movimiento de rotación de las turbinas eólicas para generar dicha potencia eléctrica, e; una sección de cable, conectada por una parte a dicha unidad de generador y por otra parte a una red de distribución con base en tierra, adaptada para distribuir la potencia eléctrica generada.

Se ha sugerido la presente invención con la intención de proporcionar una instalación y una aplicación, donde al menos dos de dichas unidades de pontones pueden estar coordinadas con una viga de contraviento o similar, tal como una viga orientada horizontalmente, adaptada para formar y/o soportar una primera estructura de armazón, orientada verticalmente o de forma esencialmente vertical, con dicha estructura de armazón y/o viga de contraviento dichas turbinas eólicas están relacionadas y distribuidas, preferentemente relacionadas lateralmente, y donde al menos a una tercera de dichas unidades de pontones debe poder coordinarse con una segunda estructura de armazón orientada horizontalmente o de forma esencialmente horizontal, donde dicha primera estructura de armazón y dicha segunda estructura de armazón están unidas, i.a., por medio de piezas de armazón asociadas.

La invención prevé utilizar una unidad de control o equipo de control, que como ventaja puede encontrar uso en una instalación como se menciona anteriormente y que es controlar medios y/o disposiciones asociados, usando datos de entrada y calcular datos o señales de salida.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los procedimientos, disposiciones, y estructuras relacionados con el campo técnico mencionado anteriormente y que tienen una función y un carácter, que cumplen los requisitos establecidos, son conocidos en una pluralidad de diferentes modos de realización.

Con respecto a las instalaciones de este tipo, es conocido anteriormente la estructuración de pontones o unidades de pontones necesarios, de tal manera que el último descanse horizontalmente contra y flote sobre la superficie de agua de un cuerpo de agua o la estructuración de los mismos como postes verticales flotantes, tales como disposiciones de contrapeso o relacionadas con contrapeso asociadas.

Como ejemplos o la categoría mencionada primeramente se puede mencionar el contenido de las siguientes publicaciones de patente, viz. NL-1 8 318; EP-1 16 825-A2; US-6 294 844-B1; DE-32 24 976-A1; DE-197 27 33-A1; WÓ-/586221-A1; DE-198 46 796-A1, y WO-2/7332-A1, respectivamente.

Como ejemplos de la última categoría que tiene postes verticales, que sirven como unidades de pontones, se puede mencionar el contenido de las publicaciones de patente WO-25/4 64-A2 y WO-3/76 8-A2.

Si se consideran los prerrequisitos básicos asociados con la presente invención, se puede destacar, además del punto de vista anterior de la tecnología, la materia objeto de la publicación de patente WÓ-27/9 464-A1 y en particular las figuras 1 y 2 ¡lustradas en la misma.

Aquí, un parque de energía eólica flotable, en forma de instalación individual relacionada con un cuerpo de agua, se mostrará y se describirá y más en particular un sistema para crear prerrequisitos para generar potencia eléctrica de una fuerza preponderante del viento y su sentido asignado e instantáneo.

El sistema del tipo indicado aquí comprende a; unidades de pontones individuales pero mecánicamente coordinadas, que pueden flotar en un cuerpo de agua, b; una pluralidad de, al menos dos, turbinas eólicas (hélices accionadas por el viento), orientadas adyacentes entre sí y coordinadas entre sí, c; un sistema de amarre, anclado sólidamente a un área de fondo restringida de dicho cuerpo de agua, d; una unidad de generador, que se puede accionar por los movimientos

rotacionales de una o más turbinas eólicas para generar dicha energía eléctrica, y e; una sección de cable, conectada por una parte a dicha unidad de generador y por otra parte a una red de distribución con base en tierra y que distribuye la potencia eléctrica generada.

Más específicamente, dichas unidades de pontones se van a estructurar por y a asociar con al menos dos postes verticales o al menos esencialmente verticales, que pueden flotar por si mismos formando, i.a., una primera estructura de armazón vertical.

En todas las circunstancias, se requerirá la existencia al menos de un montante o equivalente que estabilice la posición vertical de la primera estructura de armazón en el cuerpo de agua, estando designado dicho montante o similar como "tercera unidad de pontón" en lo que sigue.

Dichas dos (tres) unidades de pontones con forma de poste son rígidas a la flexión por si mismas y además están adaptadas para poder soportar verticalmente al menos una estructura de viga de soporte orientada horizontalmente, que es rígida a la flexión por sí misma.

Dicha estructura de viga de soporte se debe adaptar y dimensionar de modo que pueda soportar una pluralidad de dichas turbinas eólicas horizontalmente.

Cada una de dichas unidades de pontones con forma de poste y dicho montante o tercera unidad de pontón están dimensionadas de modo que, con respecto entre si y/o adaptadas de modo que, con sus partes inferiores sumergidas en dicho cuerpo de agua, mantengan las partes superiores de las dos estructuras de armazón mencionadas flotando sobre la superficie del agua.

Dicho tercer montante se debe desplazar lateralmente por un plano, orientado a través de dicha primera estructura de armazón y dichos dos postes, estando adaptado el tercer montante, por una parte, para poder cooperar con dicha primera estructura de armazón sobre una segunda estructura de armazón y, por otra parte, para cooperar en mantenimiento con dicha sistema de amarre.

Se Indica específicamente aquí que dichas unidades de pontones se deben coordinar con una estructura de viga de soporte o viga de soporte orientada horizontalmente adaptada para incluirse en, para formar y/o para soportar una primera, estructura de armazón orientada verticalmente o de forma esencialmente vertical, con dicha estructura de armazón y/o viga de soporte dichas turbinas eólicas están distribuidas relacionadas lateralmente, y donde al menos la tercera de dichas unidades de pontones se debe coordinar con una segunda estructura de armazón orientada horizontalmente o de forma esencialmente horizontal, estando unida firmemente dicha primera estructura de armazón y dicha segunda estructura de armazón entre sí, i.a., por piezas relacionadas de armazón asociadas.

Se sabe que una instalación flotante de este tipo y que tiene un sistema de amarre firmemente anclado tendrá una tendencia, i.a., de formación de olas, a girar el parque o la instalación como una unidad, incluyendo las turbinas eólicas, de modo que este último se desviará de algún modo del sentido preponderante e instantáneo del viento y del ojo del viento, de este modo se reducirá una salida de potencia máxima deseada.

Considerando las características significativas relacionadas con la presente invención, el contenido de las siguientes publicaciones de patente se debe mencionar como construcciones de la técnica anterior relevantes.

La publicación de patente WO99/2856 divulga una instalación que comprende molinos de viento (1), que están montados sobre un armazón (5,6,7), dicho armazón está provisto de cuerpos flotantes (15) y puede lograr una rotación sobre un eje vertical usando medios de accionamiento apropiados, con el fin de girar los molinos de viento y la instalación hacia el viento.

La página 3, lineas 1 a 25, indica que un medio de accionamiento utilizable está en forma de una hélice y en la página 7, líneas 14 a16, se sugiere que, a una velocidad del viento preponderante baja, el parque o instalación se puede accionar en un sentido "opuesto"... [Seguir leyendo]

1. Un parque de energía eólica flotable ("A") en forma de una Instalación relacionada con un cuerpo de agua ("V") para crear prerrequisitos de una fuerza preponderante del viento para generar potencia eléctrica, que comprende:

a) unidades de pontones individuales pero conectadas (1, 2, 3), que pueden flotaren un cuerpo de agua ("V"),

b) al menos dos turbinas eólicas (4, 4a, 4b, 4c) dispuestas adyacentes entre sí,

c) un sistema de amarre ("M"), anclado sólidamente a un área de fondo restringida ("B") de dicho cuerpo de agua ("V"),

d) una unidad de generador ("G"), que puede estar accionada por el movimiento rotacional de las turbinas (4, 4a, 4b, 4c) para generar dicha potencia eléctrica,

e) una sección de cable ("K"), conectada por una parte a dicha unidad de generador ("G") y por otra parte a una red de distribución con base en tierra, para distribuir potencia eléctrica generada,

en el que al menos dos de dichas unidades de pontones (1, 2) están en forma de postes (1, 2) y conectadas a una estructura de viga de soporte orientada horizontalmente (5) para formar una primera estructura de armazón orientada de forma esencialmente vertical (21),

en el que dichas turbinas (4 - 4c) están dispuestas lado a lado en dicha estructura de viga de soporte (5), en el que una tercera de dichas unidades de pontones comprende un montante (3) y una segunda estructura de armazón orientada de forma esencialmente horizontal (22), en el que dicha primera estructura de armazón (21) y dicha segunda estructura de armazón (22) están unidas entre sí, y

en el que dicho montante (3) está dispuesto a una distancia de un plano ("P") que contiene la primera estructura de armazón (21) y dicha tercera unidad de pontón es conectable a dicho sistema de amarre ("M") sobre un punto de acoplamiento (7),

en el que el parque de energía eólica comprende un equipo de control (1) adaptado para controlar la posición del parque de energía eólica ("A") en respuesta a un sentido preponderante del viento ("W") de modo que las turbinas eólicas (4 - 4c) se dirijan hacia el sentido del viento y el ojo del viento girando el parque de energía eólica flotable como un todo, y

en el que como datos de entrada a dicho equipo de control (1) se introducen el sentido relevante (63a1) del viento, fuerza relevante del viento (63a2) y posición relevante (63a4) de dicho parque de energía eólica, y en el que los datos de salida de dicho equipo de control (1) se generan sobre dicho equipo de control (1) por medio de circuitos de cálculo asignados y algoritmos almacenados (64d), en el que:

el parque de energía eólica comprende además un medio ("B3") para desplazar horizontalmente dicho punto de acoplamiento (7) al sistema de amarre ("M") con el fin de crear un giro del parque de energía eólica flotante como un todo.

2. Parque de energía eólica de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho punto de acoplamiento (7) se asigna a una porción superior del sistema de amarre ("M").

3. Parque de energía eólica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además:

un circuito de cálculo (64a), perteneciente al equipo de control (1), y adaptado para influir en una disposición (62) para controlar el movimiento rotacional de las palas de la hélice (4b1, 4b2) durante la rotación, y un primer medio (62a) adaptado para asignar a las palas de la hélice (4b1, 4b2) diferentes ajustes de paso durante una revolución.

4. Parque de energía eólica de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicha disposición (62) está adaptada para girar las palas de la hélice (4b1, 4b2) a un primer ajuste de paso durante una parte de o todo su movimiento dirigido hacia abajo y está adaptada para girar las palas de la hélice (4b1, 4b2) a un segundo ajuste de paso durante una porción de o todo su movimiento hacia arriba.

5. Parque de energía eólica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, en el que dicha disposición (62) es controlable por el equipo de control (1) para generar una señal de salida (63b1; 63b4) para cambiar los ajustes de paso de las palas de la hélice (4b1,4b2) y/o la posición del parque de energía eólica hacia potencia eléctrica generada maximizada en respuesta a señales de entrada en forma de fuerza relevante del viento (63a2), posición angular (63a6) de la pala de la hélice (4b1,4b2) relativa a su buje, el perfil de paso de la pala de la hélice (4b1,4b2) y/o perturbaciones relevantes.

6. Parque de energía eólica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3-5, en el que la disposición (62) está adaptada para accionarse por el equipo de control (1) por la distribución de la velocidad del viento en el campo de rotación de la pala de la hélice (4b1, 4b2).