(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水上に浮遊が可能で、風力タービンを支持する半潜水型風力タービンプラットフォームであって、
中央浮力浮きであって、長手方向に延在する空洞を画定する外壁を有するチューブ状であり、強化コンクリートで形成された、中央浮力浮きと、
複数の外部浮力浮きであって、長手方向に延在する空洞を画定する外壁を有するチューブ状であり、強化コンクリートで形成された、複数の外部浮力浮きと、
複数の構造部材とを含み、前記外部浮力浮きは前記構造部材によって前記中央浮力浮きに接続され、前記中央浮力浮き及び前記外部浮力浮きにより風力タービンタワーを支持するために十分な浮力を有し、前記構造部材は、第１の端部と第２の端部と長手方向に延在する空洞を画定する壁とを有するチューブ状であり、前記構造部材の前記第１の端部は、前記中央浮力浮きの前記外壁を形成する前記コンクリートがそれぞれの前記構造部材の長手方向に延在する前記空洞内に延在するように、前記中央浮力浮きに埋め込まれて結合されている、風力タービンプラットフォーム。
【請求項２】
前記浮きは、隣接する区間が接続継手において結合されている複数の区間で形成されている請求項１に記載の風力タービンプラットフォーム。
【請求項３】
前記複数の区間は、前記区間の壁を介して延在する複数のポストテンションケーブルによって接続されている請求項２に記載の風力タービンプラットフォーム。
【請求項４】
隣接した区間の間に搭載された装着輪および前記浮きの外表面に搭載された装着輪のうちの１つとして構成された装着輪をさらに含む請求項２に記載の風力タービンプラットフォーム。
【請求項５】
前記複数の区間は、前記区間の壁を通って延在する複数のポストテンションケーブルによって接続されている請求項２に記載の風力タービンプラットフォーム。
【請求項６】
前記区間は、前記区間の一部または全部を通って延び、それによって、前記区間を一体に締め合わせ、かつ、前記浮きを画定するポストテンションケーブルによって接続されている請求項２に記載の風力タービンプラットフォーム。
【請求項７】
封止部材は、前記接続継手を封止するために前記区間の間に配置されている請求項６に記載の風力タービンプラットフォーム。
【請求項８】
前記浮きは、少なくとも部分的にバラストで満たされている請求項１に記載の風力タービンプラットフォーム。
【請求項９】
前記風力タービンプラットフォーム上に搭載された風力タービンタワーを含む請求項１に記載の風力タービンプラットフォーム。
【請求項１０】
前記風力タービンタワーは、中央浮力浮き上に搭載されている請求項１に記載の風力タービンプラットフォーム。
【請求項１１】
前記タワーは、繊維強化プラスチック複合材料で作成されている請求項９に記載の風力タービンプラットフォーム。
【請求項１２】
前記タワーに搭載された風力タービンを含む請求項９に記載の風力タービンプラットフォーム。
【請求項１３】
前記タワーは、重ね継手を画定する接続継手において前記中央浮力浮きに接続されている請求項１に記載の風力タービンプラットフォーム。
【請求項１４】
それぞれの前記構造部材の前記第２の端部も前記外部浮力浮きの１つに埋め込まれて結合されており、前記外部浮力浮きの前記外壁を形成する前記コンクリートが前記外部浮力浮きに埋め込まれた前記構造部材の長手方向に延在する前記空洞内に延在する、請求項１に記載の風力タービンプラットフォーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本明細書では、風力タービンプラットフォームの様々な実施形態を説明する。詳細には、本明細書に記載の実施形態は、多量の水における使用のための改善された洋上風力タービンプラットフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]風力エネルギーを電力に変換する風力タービンが知られており、電力会社に代替のエネルギー源を提供している。陸上では、全部でしばしば何百基にも上る風力タービンを設置したいくつかの大規模な風力タービン群を、１つの地域にまとめて設置することもある。これらの大規模な風力タービン群は、不快なほどに大きな雑音を発生することがあり、かつ、審美的にも不愉快な景観をもたらすことがある。これらの陸上を拠点とした風力タービンは、丘陵、森林、および、建物などの障害物のために最適な空気の流れを利用できないことがある。
【０００３】
[0003]風力タービン群は、海岸の近くで、風力タービンが海底の基礎部分に固定的に設置されることを可能とする水深を持つ場所以外に、海上に位置することもある。海洋上では、風力タービンへの空気の流れは、様々な障害物（すなわち、丘陵、森林、および、建物など）の存在によって妨害される可能性がなく、より高い平均風速およびより大きな電力をもたらす。これらの沿岸の位置において海底に風力タービンを設置するために必要となる基礎部分は比較的高価であり、かつ、約２５メートルまでの水深などの比較的浅い水深においてのみ構築が可能である。
【０００４】
[0004]米国国立再生可能エネルギー研究所は、米国沿岸の３０メートル以上の水深を持つ海洋上での風力が、年間で約３，２００ＴＷｈのエネルギー容量を有すると決定した。これは、全米での年間総エネルギー使用量である３，５００ＴＷｈの約９０％に等しい。海上の風力源の大部分は、水深が６０メートルを超える陸地から３７と９３キロメートルとの間に存在する。このような深い海洋における風力タービン用の固定基礎部分は、経済的に実現可能性が低い。この制限は、風力タービン用の洋上プラットフォームの開発につながった。知られている洋上風力タービンプラットフォームは、鉄鋼で作られ、かつ、海底油田および海底ガス田の業界によって開発された技術に基づいている。しかし、当技術分野には、洋上風力タービンの応用例のための改善されたプラットフォームが求められている。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]本出願は、風力タービンプラットフォームの様々な実施形態を説明する。一実施形態において、風力タービンプラットフォームは、水中に浮遊するように構成され、内部に外殻構造空洞部を画定する外殻構造を含む。外殻構造は強化コンクリートで形成されている。タワーは風力タービンを搭載するように構成され、かつ、外殻構造に接続もされている。アンカ部材は外殻構造および海底に接続されている。
【０００６】
[0006]他の実施形態において、水中に浮遊するように構成された風力タービンプラットフォームは、内部に外殻構造空洞部を画定する外殻構造を含む。タワーは、風力タービンを搭載するように構成され、外殻構造に接続され、かつ、強化コンクリート、ＦＲＰ複合材料、および、鉄鋼のうちの１つで形成されている。アンカ部材は外殻構造および海底に接続されている。
【０００７】
[0007]さらなる実施形態において、水中に浮遊するように構成された風力タービンプラットフォームは、一体化タワー／外殻構造部材を含む。このタワー／外殻構造部材は、外殻構造空洞部を画定する外殻構造部分およびタワー空洞部を画定するタワー部分と、を含む。外殻構造部分およびタワー部分は壁で分離され、かつ、タワー部分は風力タービンを搭載するように構成されている。アンカ部材は外殻構造および海底に接続されている。
【０００８】
[0008]他の実施形態において、半潜水型洋上プラットフォームは、コンクリートで形成された複数の実質的に中空の浮き部材を含む。構造部材が、それぞれの浮きを隣り合う浮きに接続している。それぞれの構造部材は、空洞を画定する実質的に中空のチューブとして形成されている。浮きの壁を画定するコンクリートが、埋め込まれた構造部材の空洞まで延在するように、それぞれの構造部材のそれぞれの端部は浮きの１つの壁に埋め込まれている。
【０００９】
[0009]本風力タービンプラットフォームの他の長所は、以下の詳細な説明を添付の図面を参照して読むと、当業者に対して明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】[0010]図１は本発明による円柱ブイ型洋上風力タービンプラットフォームの正面図である。[0011]図１Ａは垂直軸型風力タービンを示す図１に示した洋上風力タービンプラットフォームの代替的実施形態の一部の拡大図である。
【図２】[0012]タワーと外殻構造との間の接続継手の一実施形態を示す図１に示した洋上風力タービンプラットフォームの拡大部分断面図である。
【図３Ａ】[0013]本発明による接続継手の第１の代替的実施形態の一部の正面断面図である。
【図３Ｂ】[0014]本発明による接続継手の第２の代替的実施形態の一部の正面断面図である。
【図３Ｃ】[0015]本発明による接続継手の第３の代替的実施形態の一部の正面断面図である。
【図３Ｄ】[0016]本発明による接続継手の第４の代替的実施形態の一部の正面断面図である。
【図３Ｅ】[0017]本発明による接続継手の第５の代替的実施形態の一部の正面断面図である。
【図３Ｆ】[0018]本発明による接続継手の第６の代替的実施形態の一部の正面断面図である。
【図３Ｇ】[0019]本発明による接続継手の第７の代替的実施形態の一部の正面断面図である。
【図３Ｈ】[0020]本発明による接続継手の第８の代替的実施形態の一部の正面断面図である。
【図３Ｉ】[0021]本発明による接続継手の第９の代替的実施形態の一部の正面断面図である。
【図３Ｊ】[0022]本発明による接続継手の第１０の代替的実施形態の一部の正面断面図である。
【図３Ｋ】[0023]本発明による接続継手の第１１の代替的実施形態の一部の正面断面図である。
【図３Ｌ】[0024]本発明による接続継手の第１２の代替的実施形態の一部の正面断面図である。
【図４】[0025]本発明による接続継手の第１３の代替的実施形態の一部の正面断面図である。
【図５】[0026]図１に示したタワーの代替的実施形態の斜視図である。
【図６】[0027]図１に示した外殻構造の第１の代替的実施形態の正面図である。
【図６Ａ】[0028]図６に示した接続継手の拡大正面断面図である。
【図６Ｂ】[0029]図６に示した外殻構造の第１の端部の代替的実施形態の拡大正面断面図である。
【図７】[0030]図１に示した外殻構造の第２の代替的実施形態の斜視図である。
【図８】[0031]本発明による洋上複合材料風力タービンプラットフォームの第２の実施形態の正面図である。
【図９】[0032]図８に示した外殻構造プラットフォームの上面図である。
【図１０】[0033]外殻構造プラットフォームの代替的実施形態を示す図８に示した洋上複合材料風力タービンプラットフォームの第２の実施形態の正面図である。
【図１１】[0034]本発明による洋上複合材料風力タービンプラットフォームの第３の実施形態の正面図である。
【図１２】[0035]本発明による洋上複合材料風力タービンプラットフォームの第４の実施形態の正面図である。
【図１３】[0036]本発明による洋上複合材料風力タービンプラットフォームの第５の実施形態の正面図である。
【図１４】[0037]本発明による浮きプラットフォームを示す洋上複合材料風力タービンプラットフォームの第６の実施形態の正面図である。
【図１５】[0038]回転小塔を示す図１４に示した浮きプラットフォームの正面図である。
【図１６】[0039]図１４に示した浮きプラットフォームの第２の実施形態の上面図である。
【図１７】[0040]図１４に示した浮きプラットフォームの第３の実施形態の斜視図である。
【図１８】[0041]図１８Ａは図１７に示した浮きプラットフォームの浮きと構造部材との間の継手の第１の実施形態の一部の上面断面図である。 [0042]図１８Ｂは図１７に示した浮きプラットフォームの浮きと構造部材との間の継手の第２の実施形態の一部の上面断面図である。
【図１９】[0043]図１に示した洋上風力タービンプラットフォームの代替的実施形態の正面図である。
【図２０】[0044]図１に示したタワーの代替的実施形態の一部の正面断面図である。
【図２１】[0045]図１４に示した浮きプラットフォームの第４の実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0046]本発明の図示された実施形態を随時参照し、本発明を説明する。しかし、本発明は、別の形態でも実施が可能であり、本明細書に述べられた実施形態にも、いずれかの優先順位にも限定されるとは解釈されてはならない。むしろ、これらの実施形態は、本開示がより完全となるように提供されており、本発明の範囲を当業者に示すものである。
【００１２】
[0047]他に定義されていなければ、本明細書で使用されている全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する分野の当業者によって通常理解される意味と同じ意味を持つ。本明細書において本発明の説明に使用されている専門用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、本発明を限定することは意図していない。本発明の説明および従属する特許請求の範囲において使用されているように、名詞の単数形は、複数形も同様に含むことを意図している。但し、文脈がそうでないことを明らかに示唆する場合は除く。
【００１３】
[0048]他に示されていなければ、本明細書および特許請求の範囲で使用されている構成要素の数量、分子量などの特性、反応条件などを表す全ての数字は、用語「約」によって修正されるものと理解されたい。したがって、他に示されていなければ、本明細書および特許請求の範囲において述べられている数量による特性は、本発明の実施形態において得られることを求められた所望の特性によっては変化することがある近似値である。本発明の広い範囲を述べる数量範囲およびパラメータが近似値であるにも拘わらず、特定の例において述べられている数値は、可能な限り精密に報告されている。しかし、いずれの数値も、それらの個々の測定値に見出される誤差から必ず生じる一定の誤差を本質的に含む。
【００１４】
[0049]以下に開示する本発明の実施形態は、円柱ブイ型プラットフォーム、張力係留式プラットフォーム、および、半潜水型プラットフォームなどの様々なタイプの洋上風力タービンプラットフォームに対する改善点を全般に提供する。本発明は、洋上風力タービンプラットフォームの総費用を低減するように選択された材料を用いた洋上風力タービンプラットフォームの建設用構成部分を含めて、様々なタイプの洋上風力タービンプラットフォームに対する改善点を含む。
【００１５】
[0050]図面、特に図１を参照すると、海底Ｓに係留された洋上複合材料風力タービンプラットフォーム１０の第１の実施形態が示されている。示された洋上風力タービンプラットフォーム１０は、バラストで安定させられた円柱ブイ型プラットフォームであり、接続継手１６において外殻構造１４に装着されたタワー１２を含む。係留索１８は外殻構造１４に装着され、かつ、アンカ１９によって海底Ｓにさらに係留されている。風力タービン２０はタワー１２に搭載されている。
【００１６】
[0051]円柱ブイ型プラットフォームは、その重心を浮心より下に保つことによって、海上での安定性を維持する。浮心とその下にある重心との関係は、水および岩などの高密度材料を含むバラストで、重く長いチューブまたは外殻構造を満たすことによってしばしば達成されている。
【００１７】
[0052]本明細書に示した実施形態において、風力タービン２０は、水平軸風力タービンである。代案として、風力タービンは、図１Ａに２０’として示すものなどの垂直軸風力タービンであってもよい。タービン２０の大きさは、洋上風力タービンプラットフォーム１０が係留されている場所における風の状態および所望の電力出力に基づき変化する。例えば、タービン２０は約５ＭＷの出力を有してもよい。代案として、タービン２０は約１ＭＷから約１０ＭＷまでの範囲内の出力を有してもよい。
【００１８】
[0053]風力タービン２０は回転可能なハブ２２を含む。少なくとも１つのロータブレード２４はハブ２２に結合され、かつ、ハブ２２から外側に向けて延在する。ハブ２２は発電機（図示せず）に回転可能に結合されている。発電機は、トランス（図示せず）および水中電力ケーブル２６を介して配電網（図示せず）に結合されている。示した実施形態において、ロータは３枚のロータブレード２４を有している。他の実施形態において、ロータは３枚より多い、または、より少ないロータブレード２４を有してもよい。
【００１９】
[0054]示した実施形態において、タワー１２はチューブ状に形成され、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）複合材料で作成されている。他の適した複合材料の非限定的な例は、ガラスおよびカーボンＦＲＰを含む。タワーは、図２０において３１２で示す複合材料貼り合わせ材で形成されてもよい。図示したタワー３１２は、第１のＦＲＰ複合材料層３１４、第２のＦＲＰ複合材料層３１６、および、発泡体コア３１８を含む。代案として、タワー１２は、以下に詳細に説明する外殻構造１４と同じ方法で、コンクリートまたは鉄鋼で形成してもよい。加えて、タワー１２は鉄鋼で形成してもよい。
【００２０】
[0055]タワー１２の内部は、第１の端部１２Ａ（図１を参照すると下方端部）と第２の端部１２Ｂ（図１を参照すると上方端部）との間の空洞１３を画定する。図２において最も良好に示すように、放射状に外側に延在するフランジ１２Ｆは、図１Ａにおいて最も良好に示す様に、タワー１２の第１の端部１２Ａにおいて形成されている。放射状に延在するフランジ１２Ｆは、接続継手１６の一部を画定する。
【００２１】
[0056]タワー１２の空洞１３は、発泡体、または、剛性を高めるためにコンクリートで満たすことが可能である。示した実施形態において、タワー１２の空洞１３の一部を満たした発泡体Ｆが示されている。代案として、発泡体Ｆまたはコンクリート（図示せず）は、第１の端部１２Ａから第２の端部１２Ｂまでタワー１２の空洞１３の全体を満たしてもよい。適した発泡体の非限定的な一例はポリウレタンを含む。発泡体以外の十分な剛性を持つ材料もタワー１２の空洞１３を満たす、または、部分的に満たすために使用可能である。
【００２２】
[0057]有利には、上述のように複合材料で形成されたタワー１２は、従来技術の鉄鋼のタワーとは、相対的に、水位線ＷＬより上方では質量が低減されている。ＦＲＰ複合材料タワー１２は質量が低減されているため、水位線ＷＬより下方で洋上風力タービンプラットフォーム１０の安定性を維持する必要のある外殻構造１４の質量（例えば、後で詳細に説明する自重およびバラスト）も低減可能である。本明細書では、水位線は、洋上風力タービンプラットフォーム１０が水面と遭遇する線と定義する。
【００２３】
[0058]タワー１２は、任意の適した外径および高さを有してもよい。示した実施形態において、タワー１２の外径は、第１の端部１２Ａにおける約６メートルの直径から第２の端部１２Ｂにおける約４メートルの直径に先細りとなっている。代案として、タワー１２の外径は、約３メートルから約１２メートルまでの範囲内などの他のいずれの所望の直径であってもよい。示した実施形態において、タワー１２の高さは、約９０メートルである。代案として、タワー１２の高さは約５０メートルから約１４０メートルまでの範囲内であってもよい。
【００２４】
[0059]示した実施形態において、外殻構造１４はチューブ状に形成され、強化コンクリートで作成されている。外殻構造１４の内部は、第１の端部１４Ａ（図１を参照すると下方端部）と第２の端部１４Ｂ（図１を参照すると上方端部）との間の空洞１５を画定する。遠心力コンクリート処理または従来技術のコンクリート発泡体などのいずれの所望の処理も外殻１４を製造するために使用可能である。代案として、プレキャストコンクリート業界で使用されている処理などの他の処理も使用可能である。外殻構造１４は、いずれの所望の補強部材Ｒで補強可能である。適した補強部材Ｒの非限定的な例は、高抗張力スチールケーブルおよび高抗張力スチール補強支柱（または、ＲＥＢＡＲ）を含む。代案として、外殻構造１４は、上述したタワー１２と同じ方法で、ＦＲＰ複合材料で形成可能である。加えて、外殻構造１４は鉄鋼でも形成可能である。
【００２５】
[0060]外殻構造１４は、任意の適した外径および高さを有してもよい。示した実施形態において、外殻構造１４は第１の外径Ｄ１、および、第１の外径Ｄ１より小さな第２の外径Ｄ２を有する。外殻構造１４の第１の外径Ｄ１を有する部分は、第１の端部１４Ａから先細りになった遷移区間１４Ｔまで延在する。外殻構造１４の第２の外径Ｄ２を有する部分は、遷移区間１４Ｔから第２の端部１４Ｂまで延在する。示した実施形態において、第１の外径Ｄ１は約８メートルであり、第２の外径Ｄ２は約６メートルである。代案として、外殻構造１４の第１の外径Ｄ１および第２の外径Ｄ２は、それぞれ、約４メートルから約１２メートルまでの範囲内、および、約４．５メートルから約１３メートルまでの範囲内などの他のいずれの所望の直径であってもよい。加えて、外殻構造１４は均一な外径を有してもよい。示した実施形態において、外殻構造１４の高さは約１２０メートルである。代案として、外殻構造１４の高さは、約５０メートルから約１５０メートルまでの範囲内であってもよい。
【００２６】
[0061]放射状に外側に延在するフランジ１４Ｆは、図２において最も良好に示す様に、外殻構造１４の第２の端部１４Ｂにおいて形成されている。放射状に延在するフランジ１４Ｆは、接続継手１６の一部を画定する。外殻構造１４の第１の端部１４Ａは、平板１４Ｐによって閉鎖されている。平板１４Ｐは、鉄鋼などの任意の適した実質的に剛性を持つ材料でも形成可能である。代案として、外殻構造１４の第１の端部１４Ａは平板１４Ｐによって閉鎖可能である。この平板１４Ｐは、鉄鋼などの任意の適した実質的に剛性を持つ材料でも形成可能である。
【００２７】
[0062]示した実施形態において、接続継手１６は、フランジ１２Ｆとフランジ１４Ｆを接続することによって形成されている。図２に示した実施形態において、フランジ１２Ｆおよびフランジ１４Ｆはボルト３４およびナット３６によって接続されている。代案として、フランジ１２Ｆおよびフランジ１４Ｆは、鋲、接着剤、または、溶接などの他のいずれの所望の結束用具によっても接続可能である。
【００２８】
[0063]結束用具（例えば、ボルト３４およびナット３６）がそれぞれタワーの空洞１３および外殻構造の空洞１５に設置されるように、タワー１２のフランジ１２Ｆおよび外殻構造１４のフランジ１４Ｆは放射状に内側に延在するフランジとして形成可能であることを理解されよう。
【００２９】
[0064]図２に示すように、外殻構造１４の空洞１５は、洋上風力タービンプラットフォーム１０を安定させるためにバラストＢで満たしてもよい。示した実施形態において、空洞１５の下部３分の１などの外殻構造１４の空洞１５の一部を満たしているバラストＢが示されている。代案として、バラストＢは、第１の端部１４Ａから第２の端部１４Ｂまでの外殻構造１４の空洞１５の他のいずれの所望の部分を満たしてもよい。示した実施形態において、バラストＢが岩として示されている。適したバラスト材料の他の非限定的な例は、水、廃棄鉄鋼、銅鉱石、および、他の高密度な鉱石を含む。他の十分に高密度な材料も外殻構造１４の空洞１５を満たすか、または、部分的に満たすためのバラストとして使用可能である。
【００３０】
[0065]外殻構造１４は、洋上風力タービンプラットフォーム１０が展開される地点から遠く離れた場所で事前成形が可能である。外殻構造１４の製造中、補強部材Ｒは、プリテンション加工が可能である。代案として、外殻構造１４の製造中、補強部材Ｒはポストテンション加工が可能である。有利には、上述の強化コンクリート外殻構造１４は、比較的重く、必要なバラストＢが従来の鉄鋼製外殻構造よりも少なくてもよい。
【００３１】
[0066]それぞれの係留索１８の第１の端部（図１を参照すると上方端部）は、外殻構造１４に装着されている。それぞれの係留索１８の第２の端部（図１を参照すると下方端部）は、サクションアンカなどのアンカ１９によって海底Ｓに装着または係留されている。代案として、ドラッグアンカ、重力アンカ、または、ドリルアンカなどの他のタイプのアンカも使用可能である。示した実施形態において、係留索１８は、カテナリー係留用として構成されている。係留索１８はいずれの所望の材料でも形成可能である。適した係留索材料の非限定的な例は、鉄鋼製のロープまたはケーブル、鉄鋼製の鎖セグメント、および、ナイロンなどの合成繊維製のロープを含む。
【００３２】
[0067]図１９を参照すると、洋上複合材料風力タービンプラットフォームの第２の実施形態が１０’に示されている。図示した洋上風力タービンプラットフォーム１０’は、１０で示した洋上複合材料風力タービンプラットフォームと実質的に同じであるが、タワー１２および外殻構造１４は、一体化タワー／外殻構造部材１１として形成されている。この実施形態において、接続継手１６は不要である。一体化タワー／外殻構造部材１１は、上記に詳述したタワー１２と同じ方法で、ＦＲＰ複合材料で形成可能である。代案として、一体化タワー／外殻構造部材１１は、上記に詳述した外殻構造１４と同じ方法で強化コンクリートで形成可能である。
【００３３】
[0068]タワー／外殻構造部材１１の内部は、タワー／外殻構造部材１１内に細長い空洞１７を画定する。示した実施形態において、壁３８は空洞１７内を横断して延在し、かつ、空洞１７をタワー空洞部１３’と外殻構造空洞部１５’とに分けている。タワー空洞部１３’の少なくとも一部は、上述のように、剛性を高めるために（図１９には示さない）発泡体またはコンクリートで満たされてもよい。外殻構造空洞部１５’の少なくとも一部は、上述のように、洋上風力タービンプラットフォーム１０’を安定化させるために（図１９には示さない）バラストで満たされてもよい。
【００３４】
[0069]図３Ａから３Ｌを参照すると、接続継手の代替的実施形態がそれぞれ１６Ａから１６Ｈに示されている。図３Ａに示すように、接続継手の第１の代替的実施形態の一部が１６Ａに示されている。示した実施形態において、タワー１２−１および外殻構造１４−１は、上述のように、ＦＲＰ複合材料で形成されている。接続継手１６Ａはタワー１２−１および外殻構造１４−１を含む。一対の継輪部材１２−１Ｃのそれぞれは、円筒形継輪部１１０およびフランジ部１１２を含む。継輪部材１２−１Ｃは、それぞれＦＲＰ複合材料タワー１２−１および外殻構造１４−１と一体に形成可能である。図３Ａに示した実施形態において、フランジ部１１２はボルト３４およびナット３６によっても接続可能である。代案として、フランジ部１１２は、鋲または溶接などの他のいずれの所望の結束用具によっても接続可能である。
【００３５】
[0070]図３Ｂに示すように、接続継手の第２の代替的実施形態の一部が１６Ｂに示されている。示した実施形態において、タワー１２−２および外殻構造１４−２は、上述のように鉄鋼で形成されている。放射状に延在するフランジ１２−２Ｆはタワー１２−２の第１の端部１２−２Ａにおいて形成され、放射状に延在するフランジ１４−２Ｆは外殻構造１４−２の第２の端部１４−２Ｂにおいて形成されている。放射状に延在するフランジ１２Ｆは接続継手１６の一部を画定する。図３Ｂに示した実施形態において、フランジ１２−２Ｆおよび１４−２Ｆはボルト３４およびナット３６によって接続されている。代案として、フランジ１２−２Ｆおよび１４−２Ｆは、他のいずれの所望の結束用具または溶接によっても接続可能である。
【００３６】
[0071]図３Ｃに示すように、接続継手の第３の代替的実施形態の一部が１６Ｃに示されている。示した実施形態において、接続継手１６Ｃは接続継手１６Ｂと実質的に同一であるが、タワー１２−３および外殻構造１４−３がＦＲＰ複合材料で形成されていることを除く。図３Ｃに示した実施形態において、フランジ１２−３Ｆおよび１４−３Ｆはボルト３４およびナット３６によって接続されている。代案として、フランジ１２−３Ｆおよび１４−３Ｆは、他のいずれの所望の結束用具または溶接によっても接続可能である。
【００３７】
[0072]図３Ｄに示すように、接続継手の第４の代替的実施形態の一部が１６Ｄに示されている。示した実施形態において、タワー１２−４および外殻構造１４−４は上述のようにＦＲＰ複合材料で形成されている。一対の継輪部材１２−４Ｃのそれぞれは、円筒形継輪部１１４およびフランジ部１１６を含む。一対の継輪部材１２−４Ｃのそれぞれの継輪部１１４は、それぞれ、タワー１２−４の第１の端部１２−４Ａに、および、外殻構造１４−４の第２の端部１４−４Ｂに形成された切込みに挿入されている。接着剤の層を、継輪部材１２−４Ｃと、タワー１２−４および外殻構造１４−４のそれぞれとの間に塗布してもよい。図３Ｄに示した実施形態において、フランジ部１１６はボルト３４およびナット３６によって接続されている。代案として、フランジ部１１６は、他のいずれの所望の結束用具または溶接によっても接続可能である。
【００３８】
[0073]図３Ｅに示すように、接続継手の第５の代替的実施形態の一部が１６Ｅに示されている。示した実施形態において、タワー１２−５および外殻構造１４−５は上述のようにＦＲＰ複合材料で形成されている。一対の継輪部材１２−４Ｃのそれぞれは、円筒形継輪部１１４およびフランジ部１１６を含む。一対の継輪部材１２−４Ｃのそれぞれの継輪部１１４は、それぞれ、タワー１２−５の第１の端部１２−５Ａに、および、外殻構造１４−５の第２の端部１４−５Ｂに形成された切込みに挿入されている。接着剤の層を、継輪部材１２−４Ｃと、タワー１２−５および外殻構造１４−５のそれぞれとの間に塗布してもよい。図３Ｅに示した実施形態において、フランジ部１１６はボルト３４およびナット３６によって接続されている。代案として、フランジ部１１６は、他のいずれの所望の結束用具または溶接によっても接続可能である。
【００３９】
[0074]図３Ｆに示すように、接続継手の第６の代替的実施形態の一部が１６Ｆに示されている。示した実施形態において、タワー１２−６および外殻構造１４−６は上述のようにＦＲＰ複合材料で形成されている。切込み１２−６Ｎがタワー１２−６の第１の端部１２−６Ａに形成され、切込み１４−６Ｎが外殻構造１４−６の第２の端部１４−６Ｂに形成されている。タワー１２−６の第１の端部１２−６Ａの切込み１２−６Ｎは、外殻構造１４−６の第２の端部１４−６Ｂの切込み１４−６Ｎに挿入されている。
【００４０】
[0075]図３Ｇに示すように、接続継手の第７の代替的実施形態の一部が１６Ｇに示されている。示した実施形態において、接続継手１６Ｇは、接続継手１６Ｆと実質的に同一であるが、接着剤の層が切込み１２−７Ｎと１４−７Ｎとの間に塗布されていることを除く。
【００４１】
[0076]図３Ｈに示すように、接続継手の第８の代替的実施形態の一部が１６Ｈに示されている。示した実施形態において、接続継手１６Ｇは、接続継手１６Ｆと実質的に同一であるが、重ね継手が、重ね継手まで延在するボルト３４によって補強され、ナット３６によって結束されていることを除く。
【００４２】
[0077]図３Ｉに示すように、接続継手の第９の代替的実施形態の一部が１６Ａに示されている。示した実施形態において、タワー１２−９は、図２０にも示すように、複合材料貼り合わせ材で形成されている。示したタワー１２−９は、第１のＦＲＰ複合材料層３１４、第２のＦＲＰ複合材料層３１６、および、発泡体コア３１８を含む。外殻構造は図３Ｉに示していないが、本明細書で説明されている外殻構造の実施形態のいずれであってもよい。継輪部材１２−９Ｃは平行になった円筒状継輪部３２０、および、フランジ部３２４を含む。流路３２２は継輪部３２０の間に画定されている。継輪部材１２−９Ｃは、継輪１２−１Ｃなどの別の継輪に接続されるように構成されている。接着剤の層を継輪部３２０と発泡体コア３１８との間、および、継輪部３２０と、第１のＦＲＰ複合材料層３１４および第２のＦＲＰ複合材料層３１６との間にそれぞれ塗布してもよい。図３Ｉに示した実施形態において、継輪１２−９Ｃおよび継輪１２−１Ｃはボルト３４およびナット３６によって接続されている。代案として、フランジ部１１２は、鋲、または、溶接などの他のいずれの所望の結束用具によっても接続可能である。
【００４３】
[0078]図３Ｊに示すように、接続継手の第１０の代替的実施形態の一部が１６Ｊに示されている。示した実施形態において、タワー１２−１０は、上述のようにＦＲＰ複合材料で形成されている。外殻構造１４−１０は、上述のように強化コンクリートで形成されている。タワー１２−１０の第１の端部１２−１０Ａは、外殻構造１４−１０の第２の端部１４−１０Ｂの養生コンクリートに埋め込まれ、かつ、これに結合されている。
【００４４】
[0079]図３Ｋに示すように、接続継手の第１１の代替的実施形態の一部が１６Ｋに示されている。示した実施形態において、タワー１２−１１および外殻構造１４−１１は、同じく図２０および３Ｉに示したように、複合材料貼り合わせ材で形成されている。図示したタワー１２−１１は、第１のＦＲＰ複合材料層３３０、第２のＦＲＰ複合材料層３３２、および、発泡体コア３３４を含む。タワー１２−１１の第１の端部１２−１１Ａおよび外殻構造１４−１１の第２の端部１４−１１Ｂは、第３のＦＲＰ複合材料層３３６によって閉鎖されている。接着材の層を第３のＦＲＰ複合材料層３３６間に塗布してもよい。
【００４５】
[0080]図３Ｌに示すように、接続継手の第１２の代替的実施形態の一部が１６Ｌに示されている。示した実施形態において、タワー１２−１２は、上述のようにＦＲＰ複合材料で形成されている。所望であれば、環状空洞３４０をタワー１２−１２内に形成してもよく、発泡体３４２で満たしてもよい。代案として、タワー１２−１２は、図２０にも示すように、複合材料貼り合わせ材で形成してもよい。複数のネジ山付結束用具３４４は、タワーの第１の端部１２−１２Ａ内の結束用具空洞３４６内に装着されている。ネジ山付結束用具３４４は、タワー１２−１２の製造中にタワー１２−１２の第１の端部１２−１２ＡのＦＲＰ複合材料内に埋め込まれてもよい。所望であれば、ＦＲＰ複合材料とネジ山付結束用具との間の結合を強めるために、ネジ山付結束用具３４４の周囲を補強用繊維３４８で包んでもよい。
【００４６】
[0081]外殻構造１４−１２は、上述のように強化コンクリートで形成されている。環状平板３５０は、ボルト３５４によって外殻構造１４−１２の第２の端部１４−１２Ｂに装着されている。代案として、環状平板３５０はケーブル（図示せず）によって外殻構造１４−１２の第２の端部１４−１２Ｂに装着されてもよい。平板３５０は、ボルト３４４が延在する複数の穴３５２を含む。ナット３６はボルト３４４に装着されている。代案として、外殻構造は図３Ａから３Ｅに示した外殻構造の実施形態のいずれであってもよい。
【００４７】
[0082]図４を参照すると、接続継手の第１３の実施形態が１２２に示されている。示した実施形態において、上述のように、タワー１２４はＦＲＰ複合材料で形成され、外殻構造１２６は強化コンクリートで形成されている。タワー１２４は実質的にチューブ状であり、空洞１２５を含む。外殻構造１２６も実質的にチューブ状であり、外殻構造１２６の第２の端部１２６Ｂにおいて外壁１２６Ｗを含む。タワー１２４の第１の端部１２４Ａは、外殻構造１２６の第２の端部１２６Ｂ内に挿入されている。外壁１２６Ｗを形成するコンクリートはタワー１２４の空洞１２５内に内側に、かつ、上向きに延在し、剛性部材１３０を画定する。養生されると、剛性部材１３０は、タワー１２４に追加の剛性を提供する。
【００４８】
[0083]接続継手１２２は、形成する外殻構造１２６の第２の端部１２６Ｂの形状を画定している外殻構造の型枠（図示せず）内に、タワー１２４の第１の端部１２４Ａを挿入することによって形成されてもよい。コンクリートは、外殻構造１２６の第２の端部１２６Ｂの外壁１２６Ｗを形成するための外殻構造型枠に、タワー１２４の空洞１２５を通して（矢印１２８によって示すように）注入してもよい。コンクリートが養生されたら、剛性部材１３０のコンクリートは、外殻構造１２６の第２の端部１２６Ｂの外壁１２６Ｗのコンクリートと接続している。そのため、タワー１２４の第１の端部１２４Ａは、外殻構造１２６の第２の端部１２６Ｂ内に埋め込まれ、かつ、これに結合している。加えて、第１の端部１２４Ａの外表面は、図４において参照番号１３２で識別されている領域内で、外殻構造１２６の第２の端部１２６Ｂの外壁１２６Ｗのコンクリートと連結し、かつ、結合するように、表面加工されてもよい。
【００４９】
[0084]図５はタワー２１２の代替的実施形態を示す図である。図示したタワー２１２は、複数の輪または区間２１６で形成されている。タワー区間２１６は、接続継手２１８において互いに接続されている。接続継手２１８は、図２、３Ａから３Ｌ、および、４に示して説明した接続継手のいずれであってもよい。タワー１２に関して上述したように、タワー区間２１６は、ＦＲＰ複合材料、強化コンクリート、または、鉄鋼で組立てられてもよい。タワー２１２も、任意の適した外径および高さを有してもよい。タワー区間２１６も、外殻構造区間２２０に関して以下に説明する方法と同じ方法で、ポストテンションケーブルによっても接続可能である。
【００５０】
[0085]図６は外殻構造２１４の第１の代替的実施形態を示す図である。図示した外殻構造２１４は複数の輪または区間２２０で形成されている。外殻構造区間２２０は接続継手２２２において互いに接続されている。接続継手２２２は、図２、３Ａから３Ｌ、および、４に示して説明した接続継手のいずれであってもよい。外殻構造１４に関して上述したように、外殻構造区間２１６は、ＦＲＰ複合材料、強化コンクリート、または、鉄鋼で組立てられてもよい。外殻構造２１４も、任意の適した外径および高さを有してもよい。代案として、図６Ａにおいて最もよく示されているように、外殻構造区間２２０は、外殻構造区間２２０の一部または全部を通して延びて外殻構造区間２２０を一体に締め、かつ、これによって外殻構造２１４を画定するポストテンションケーブル２２５によっても接続可能である。ガスケットＧなどの封止部材を、接続継手２２２を封止するために外殻構造区間２２０間に配置してもよい。ガスケットの適した材料の非限定的な例はネオプレン、コーキング、ゴム、および、他のエラストマを含む。
【００５１】
[0086]図６Ｂを参照すると、外殻構造２１４の第１の端部２１４Ａにおける最下部の外殻構造区間２２１は、コンクリートで形成されてもよく、各区間２２０の外径よりも十分に大きな外径を有してもよい。これにより、外殻構造区間２２１は、外殻構造区間２２０よりも大きな質量を有して、外殻構造２１４に追加のバラストを提供する。
【００５２】
[0087]図７を参照すると、外殻構造の第２の代替的実施形態が２８に示されている。外殻構造２８は、複数の中空チューブ状部材３０を含む。示した実施形態において、チューブ状部材３０は細長い腹板３２によって接続されている。チューブ状部材３０はＦＲＰ複合材料で組立てられてもよく、それぞれのチューブ状部材３０は、上述のように、剛性を追加するために発泡体Ｆまたはコンクリートで満たされ、または、部分的に満たされてもよい。代案として、中空チューブ状部材３０は、上述した外殻構造１４と同じ方法でコンクリートで形成されてもよい。示した実施形態において、外殻構造２８は、６個の中空チューブ状部材３０を有する。他の実施形態において、外殻構造２８は６個より多い、または、少ない中空チューブ状部材３０を有してもよい。
【００５３】
[0088]図８を参照すると、海底Ｓに係留された洋上複合材料風力タービンプラットフォーム４０の第２の実施形態が示されている。示された洋上風力タービンプラットフォーム４０は、係留索安定型の張力係留式プラットフォームであり、接続継手４６において外殻構造プラットフォーム４４に装着されたタワー１２を含む。係留索４８はプラットフォーム４４に装着され、かつ、アンカ１９を介して海底Ｓにさらに係留されている。風力タービン２０はタワー４２に搭載されている。
【００５４】
[0089]張力係留式プラットフォームは、浮力を持つ外殻構造、または、教示した係留索によって海底に係留されたプラットフォームを介して海上での安定性を維持する。このタイプの洋上風力タービンプラットフォームは、他のタイプの洋上風力タービンプラットフォームよりも実質的に軽くすることが可能である。なぜなら、重心が浮心より低くなる必要がないからである。
【００５５】
[0090]図８および９に示した実施形態を参照すると、プラットフォーム４４は、中心部５０、および、中心部５０から放射状に外側に延在する脚部５２を含む。垂直延在部５４は、中心部５０から外側に（図８を参照すると上向きに）延在する。プラットフォーム４４の内部は、浮力用の空気で実質的に満たされた空洞を画定する。示した実施形態において、プラットフォーム４４は３本の脚部５２を有する。他の実施形態において、プラットフォーム４４は、これより多いか、または、少ない脚部５２を有してもよい。
【００５６】
[0091]プラットフォーム４４は、上述のように強化コンクリートで形成されてもよい。代案として、プラットフォーム４４は、上述したタワー１２と同じ方法でＦＲＰ複合材料で形成されてもよい。加えて、プラットフォーム４４は鉄鋼で形成されてもよい。
【００５７】
[0092]プラットフォーム４４は、いずれの所望の寸法を有してもよい。例えば、示した実施形態において、プラットフォーム４４の脚部５２のそれぞれは、プラットフォーム４４の中央Ｃから測定して約４５メートルの長さを有する。代案として、脚部５２のそれぞれは、プラットフォーム４４の中央Ｃから測定して約３０メートルから約１００メートルまでの範囲内の長さを有してもよい。
【００５８】
[0093]放射状に延在するフランジ４４Ｆは垂直延在部５４の第１の端部（図８を参照すると上方端部）において形成されている。放射状に延在するフランジ４４Ｆは接続継手４６の一部を画定する。
【００５９】
[0094]示した実施形態において、接続継手４６は、タワー１２のフランジ１２Ｆとフランジ４４Ｆを接続することによって形成されている。フランジ１２Ｆおよび４４Ｆは、図２に示して上述したように、ボルト３４およびナット３６によって接続可能である。代案として、フランジ１２Ｆおよび４４Ｆは、鋲、接着剤、または、溶接などの他のいずれの所望の結束用具によっても接続可能である。加えて、接続継手４６は、図２、３Ａから３Ｌ、および、４に示して説明した接続継手のいずれであってもよい。
【００６０】
[0095]それぞれの係留索４８の第１の端部（図８を参照すると上方端部）は、プラットフォーム４４の脚部５２のそれぞれの遠位端部に装着されている。それぞれの係留索４８の第２の端部（図８を参照すると下方端部）は、上述のように、アンカ１９によって海底Ｓに固着または係留されている。示した実施形態において、係留索４８は、教示した索として構成されている。係留索４８はいずれの所望の材料で形成されてもよい。適した係留索材料の非限定的な例は、鉄鋼製のロープまたはケーブル、鉄鋼の鎖セグメント、ナイロンロープなどの合成材料のロープ、および、ＦＲＰ緊張材などの複合緊張材を含む。図８に示したように、タワー１２の下部（すなわち、第１の端部１２Ａ）は水位線ＷＬより下方にある。
【００６１】
[0096]図１０を参照すると、係留索安定型の張力係留式プラットフォームの第２の実施形態が４０’に示されている。示された洋上風力タービンプラットフォーム４０’は、接続継手４６’において外殻構造プラットフォーム４４’に装着されたタワー１２’を含む。係留索４８は外殻構造プラットフォーム４４に装着され、海底（図１０では示さず）にさらに係留されている。風力タービン２０はタワー１２’に搭載されている。図示した外殻構造プラットフォーム４４’は外殻構造プラットフォーム４４と実質的に同様であるが、垂直延在部５４’は垂直延在部５４より長い。示した実施形態において、垂直延在部５４’は、第１の端部５４Ａ’およびそれが装着されたフランジ４４Ｆが水位線ＷＬより上方にあるように構成されている。示した実施形態において、垂直延在部５４’は約４０メートルの長さを有する。代案として、垂直延在部５４’は、約５メートルから約５０メートルまでの範囲内の長さを有してもよい。
【００６２】
[0097]図１１を参照すると、海底Ｓに係留された洋上複合材料風力タービンプラットフォーム６０の第３の実施形態が示されている。示された洋上風力タービンプラットフォーム６０は、図８に示した係留索安定型の張力係留式プラットフォーム４０と同様であり、接続継手６６において外殻構造プラットフォーム４４に装着されたタワー６２を含む。係留索４８は外殻構造プラットフォーム４４に装着され、アンカ１９を介して海底Ｓにさらに係留されている。風力タービン２０はタワー６２に搭載されている。ケーブル支持体６４は外殻構造プラットフォーム４４に装着され、タワー６２にさらに装着されている。
【００６３】
[0098]示した実施形態において、タワー６２はチューブとして形成され、繊維強化ポリマ（ＦＲＰ）複合材料で作製されている。適したＦＲＰ複合材料の非限定的な例は、ガラスおよびカーボンＦＲＰを含む。代案として、タワー６２は、上述のようにコンクリートまたは鉄鋼で形成されてもよい。
【００６４】
[0099]ケーブル支持体６４がタワー６２の曲げ応力を低減するため、タワー６２は、図８に示したタワー１２よりも直径を小さくすることが可能である。例えば、タワー６２は、任意の適した外径および高さを有してもよい。示した実施形態において、タワー６２の外径は約４メートルである。代案として、タワー６２の外径は、約３メートルから約１０メートルまでの範囲内などのいずれの他の所望の直径であってもよい。示した実施形態において、タワー６２の高さは約９０メートルである。代案として、タワー６２の高さは約４０メートルから約１５０メートルまでの範囲内であってもよい。
【００６５】
[0100]タワー６２の内部は、第１の端部６２Ａと第２の端部６２Ｂとの間の空洞（図１１では図示せず）も画定する。放射状に延在するフランジ６２Ｆは、図４において最もよく示されているように、タワー６２の第１の端部６２Ａにおいて形成されている。放射状に延在するフランジ６２Ｆは、接続継手６６の一部を画定する。
【００６６】
[0101]示した実施形態において、接続継手６６は、フランジ６２Ｆおよびフランジ４４Ｆを接続することによって形成されている。フランジ６２Ｆおよび４４Ｆは、図２に示して上述したように、ボルト３４およびナット３６によって接続可能である。代案として、フランジ６２Ｆおよび４４Ｆは、鋲、接着剤、グラウト材、または、溶接などの他のいずれの所望の結束用具によっても接続可能である。加えて、接続継手６６は、図２、３Ａから３Ｌ、および４に示して説明した接続継手のいずれであってもよい。
【００６７】
[0102]ケーブル支持体６４のそれぞれの第１の端部（図１１を参照すると下方端部）は、外殻構造プラットフォーム４４の脚部５２のそれぞれの遠位端部に装着されている。ケーブル支持体６４のそれぞれの第２の端部（図１１を参照すると上方端部）は、タワー６２の中点６２Ｍに装着されている。ケーブル支持体６４はタワー６２を支持し、その内部の曲げ応力を低減する。ケーブル支持体６４はいずれの所望の材料で形成されてもよい。適した係留索材料の非限定的な例は、鉄鋼製のロープまたはケーブル、鉄鋼製の鎖セグメント、ナイロンロープなどの合成繊維製のロープ、および、ＦＲＰ緊張材などの複合材料緊張材を含む。
【００６８】
[0103]図１２を参照すると、海底Ｓに係留された洋上複合材料風力タービンプラットフォーム７０の第４の実施形態が示されている。示された洋上風力タービンプラットフォーム７０は図１１に示した洋上複合材料風力タービンプラットフォーム６０と実質的に同一であり、接続継手６６において外殻構造プラットフォーム４４に装着されたタワー６２を含む。係留索７４は外殻構造プラットフォーム４４に装着され、海底Ｓにさらに係留されている。風力タービン２０はタワー６２に搭載されている。ケーブル支持体６４は外殻構造プラットフォーム４４に装着され、タワー６２にさらに装着されている。
【００６９】
[0104]図１１に示して教示した係留索４８の代わりに、係留索７４は上述したようにカテナリー索として構成されている。洋上複合材料風力タービンプラットフォーム７０は、ケーブル７６によって外殻構造プラットフォーム４４から吊り下げられた大きな質量７２をさらに含む。質量７２は約１，０００ｋｇなどのいずれの所望の重さを有してもよい。代案として、質量７２は約１０ｋｇから約１，５００ｋｇまでの範囲内の重さを有してもよい。質量７２は所望の重さを有するいずれの材料でも形成可能である。質量７２として使用するために適した材料の非限定的な例は、１つまたは複数の岩、コンクリート片、および、鉄鋼片を含む。これらの１つまたは複数の品目は、網、バケット、または、他の外殻もしくは容器に収容可能である。
【００７０】
[0105]ケーブル７６のそれぞれの第１の端部（図１２を参照すると下方端部）は、質量７２に装着されている。ケーブル７６のそれぞれの第２の端部（図１２を参照すると上方端部）は、外殻構造プラットフォーム４４の脚部５２のそれぞれの遠位端部に装着されている。適したケーブル材料の非限定的な例は、鉄鋼製のロープまたはケーブル、鉄鋼製の鎖セグメント、ナイロンロープなどの合成繊維製のロープ、および、ＦＲＰ緊張材などの複合材料緊張材を含む。
【００７１】
[0106]図１３を参照すると、海底Ｓに係留された洋上複合材料風力タービンプラットフォーム８０の第５の実施形態が示されている。示された洋上風力タービンプラットフォーム８０は係留索安定型の半潜水式プラットフォームであり、浮きプラットフォーム８４に装着されたタワー８２を含む。係留索９０は、浮きプラットフォーム８４に装着され、アンカ１９を介して海底Ｓにさらに係留されている。風力タービン２０はタワー８２に搭載されている。タワー８２は任意の適したタワーでもよく、上述したタワー１２と同一であってもよい。したがって、タワー８２は、上述のように、強化コンクリート、ＦＲＰ複合材料、または、鉄鋼で形成可能である。
【００７２】
[0107]浮きプラットフォーム８４は、構造部材８８によって接続された複数の浮力部材または浮き８６を含む。示した実施形態において、浮きプラットフォーム８４は、３個の浮き８６を有する。他の実施形態において、浮きプラットフォーム８４は、３個より多いか、または、少ない浮き８６を有してもよい。示した浮き８６は、浮き８６のそれぞれの第１の端部８６Ａにおいて形成された放射状に延在するフランジ８７を有する。代案として、浮き８６はフランジ８７を省いて形成可能である。
【００７３】
[0108]図１３に示した浮きプラットフォーム８４の実施形態において、タワー８２は、接続継手（図示せず）を介して１つの浮き８６に装着可能である。この接続継手は、図２、３Ａから３Ｌ、および、４に示して説明した接続継手のいずれかであってもよい。図１６に示した浮きプラットフォーム８４’の第２の実施形態において、浮き８６は構造部材９４によって中央ハブ９２に接続されている。この実施形態において、タワー８２は、接続継手（図示せず）だが、図２、３Ａから３Ｌ、および、４に示して説明した接続継手のいずれかなどを介して中央ハブ９２に装着されている。
【００７４】
[0109]示した実施形態において、浮き８６は実質的に中空であり、空洞を画定する。浮き８６のいずれの空洞の一部も、洋上風力タービンプラットフォーム８０の安定を補助するためにバラストＢで満たすことが可能である。代案として、バラストＢは、浮き８６のいずれの空洞全体も満たしてよい。適したバラスト材料の非限定的な例は、水、岩、銅鉱石、および、他の高密度鉱石を含む。他の十分に高密度な材料も、浮き８６の空洞を満たすか、または、部分的に満たすためのバラストとして使用可能である。
【００７５】
[0110]浮き８６は、上述のように強化コンクリート、ＦＲＰ複合材料、または、鉄鋼で形成可能である。構造部材８８も、上述のように強化コンクリート、ＦＲＰ複合材料、または、鉄鋼で形成可能である。
【００７６】
[0111]浮きプラットフォーム８４はいずれの所望の寸法も有してよい。例えば、浮き８６のそれぞれは、約１２メートルの外径および約３０メートルの高さを有してよい。代案として、浮き８６は、約１０から約５０メートルまでの範囲内の外径および約１０メートルから約４０メートルまでの範囲内の高さを有してよい。浮き８６の中央間で測定した距離Ｄは、約３０メートルであってもよい。代案として、距離Ｄは約１５メートルから約１００メートルまでの範囲内であってもよい。
【００７７】
[0112]それぞれの係留索９０の第１の端部（図１３を参照すると上方端部）は、浮きプラットフォーム８４の１つの浮き８６に装着されている。それぞれの係留索９０の第２の端部（図１３を参照すると下方端部）は、上述のように、アンカ１９によって海底Ｓに装着または係留されている。示した実施形態において、係留索９０はカテナリー索として構成されている。係留索９０は、いずれの所望の材料でも形成されてよい。適した係留索材料の非限定的な例は、鉄鋼製のロープまたはケーブル、鉄鋼の鎖セグメント、ナイロンロープなどの合成材料のロープ、および、ＦＲＰ緊張材などの複合緊張材を含む。
【００７８】
[0113]図１４を参照すると、海底Ｓに係留された洋上複合材料風力タービンプラットフォーム１００の第６の実施形態が示されている。示された洋上風力タービンプラットフォーム１００は、図１３に示した洋上複合材料風力タービンプラットフォーム８０と実質的に同様であり、上述のように浮きプラットフォーム８４に装着されたタワー１０２を含む。係留索９０のそれぞれは浮きプラットフォーム８４の１つの浮き８６に装着され、アンカ１９を介して海底Ｓにさらに係留されている。風力タービン２０はタワー１０２に搭載されている。ケーブル支持体１０４は浮きプラットフォーム８４の浮き８６のそれぞれに装着され、タワー１０２の第１の端部１０２Ａにさらに装着されている。
【００７９】
[0114]ケーブル支持体１０４がタワー１０２の曲げ応力を低減するため、タワー１０２は、図１３に示したタワー８２よりも直径を小さくすることが可能である。例えば、タワー１０２は任意の適した外径および高さを有してもよい。示した実施形態において、タワー１０２の外径は約４メートルである。代案として、タワー１０２の外径は、約３メートルから約１２メートルまでの範囲内などのいずれの他の所望の直径であってもよい。示した実施形態において、タワー１０２の高さは約９０メートルである。代案としてタワー１０２の高さは、約５０メートルから約１４０メートルまでの範囲内であってもよい。
【００８０】
[0115]図１５を参照すると、浮きプラットフォーム８４は、浮きプラットフォーム８４の下方端部に搭載された回転小塔１０６を含んでもよい。図１５に示した実施形態において、係留索９０は、浮き８６ではなく回転小塔１０６に装着されている。この実施形態において、プラットフォーム８０および１００などの洋上複合材料風力タービンプラットフォームは、小塔１０６と相対的に回転してよく、それによって、風向および海流に応じて自己位置合わせしてよい。
【００８１】
[0116]図１７、１８Ａ、および、１８Ｂを参照すると、浮きプラットフォームの第３の実施形態が１４０に示されている。浮きプラットフォーム１４０は、構造部材１４４によって接続された複数の浮力部材または浮き１４２を含む。示した実施形態において、浮きプラットフォーム１４０は３個の浮き１４２を有する。他の実施形態において、浮きプラットフォーム１４０は３個より多いか、または、少ない浮き１４２を有してよい。示した浮き１４２は、浮き１４２のそれぞれの第１の端部１４２Ａにおいて形成された放射状に延在するフランジ１４６を有する。代案として、浮き１４２はフランジ１４６を省いて形成されてもよい。
【００８２】
[0117]示した実施形態において、浮き１４２は実質的に中空であり、空洞を画定し、強化コンクリートで形成されている。示した構造部材１４４は実質的にチューブ状であり、空洞１４５を画定し、ＦＲＰ複合材料で形成されている。
【００８３】
[0118]図１８Ａにおいて最もよく示されるように、浮きプラットフォーム１４０の第１の実施形態において、浮き１４２は外壁１４２Ｗを含む。構造部材１４４の第１の端部１４４Ａおよび第２の端部１４４Ｂは、それぞれ浮き１４２の外壁１４２Ｗ内に挿入されている。外壁１４２Ｗを形成するコンクリートは、それぞれの構造部材１４４の空洞１４５内に延在し、剛性部材１４８を画定する。養生されると、剛性部材１４８は浮きプラットフォーム１４０に追加の剛性を提供する。
【００８４】
[0119]浮きプラットフォームの第２の実施形態が図１８Ｂにおいて１４０’に示されている。浮きプラットフォーム１４０’は浮きプラットフォーム１４０と実質的に同一であるが、剛性部材１４８を含んでいない。構造部材１４４の第１の端部１４４Ａおよび第２の端部１４４Ｂは、それぞれ浮き１４２の外壁１４２Ｗ内に挿入され、これに結合されている。
【００８５】
[0120]剛性部材１４８は、形成される浮きの形状を画定する浮き型枠（図示せず）内に構造部材１４４の第１の端部１４４Ａおよび第２の端部１４４Ｂをそれぞれ挿入することによって形成可能である。コンクリートは、浮き１４２の外壁１４２Ｗを画定するための浮き型枠に注入可能である。このコンクリートは、構造部材１４４の空洞１４５内にも流入する。コンクリートが養生されたら、剛性部材１４８のコンクリートは浮き１４２の外壁１４２Ｗのコンクリートと接合されている。それによって、構造部材１４４の第１の端部１４４Ａおよび第２の端部１４４Ｂは、それぞれ浮き１４２内に埋め込まれ、これと結合される。加えて、構造部材１４４の第１の端部１４４Ａおよび第２の端部１４４Ｂのそれぞれの外表面は、各外壁が浮き１４２の外壁１４２Ｗのコンクリートと連結し、かつ、これと結合するように、表面加工されてもよい。
【００８６】
[0121]構造部材１４４が、上述のように強化コンクリートまたは鉄鋼で形成されてもよいことは理解されよう。
[0122]図１７に示した浮きプラットフォーム１４０の実施形態において、（図１７では極めて細い線で示された）タワー８２などのタワーは、接続継手（図示せず）を介して浮き１４２の１つに装着されてもよい。この接続継手は、図２、３Ａから３Ｌ、および、４に示して説明した接続継手のいずれであってもよい。
【００８７】
[0123]図２１を参照すると、浮きプラットフォームの第４の実施形態が４４０に示されている。浮きプラットフォーム４４０は、構造部材４４６によって中央浮き４４４に接続された複数の浮力部材または浮き４４２を含む。示した実施形態において、浮きプラットフォーム４４０は３個の浮き４４２を有する。他の実施形態において、浮きプラットフォーム４４０は３個より多いか、または、少ない浮き４４２を有してよい。示した浮き４４２は、浮き４４２のそれぞれの第１の端部４４２Ａにおいて形成された放射状に延在するフランジ４４８を有する。代案として、浮き４４２は、フランジ４４８を省いても形成可能である。この実施形態において、タワー８２などのタワーは、接続継手（図示せず）だが、図２、３Ａから３Ｌ、および、４に示して説明した接続継手のいずれかなどを介して中央浮き４４４に装着されている。代案として、タワー８２は３個の浮き４４２のいずれに装着されてもよい。
【００８８】
[0124]示した浮き４４２のそれぞれは、複数の輪または区間４５０で形成されている。区間４５０は、接続継手４５２において互いに接続されている。外殻構造１４に関して上述したように、区間４５０はＦＲＰ複合材料、強化コンクリート、または、鉄鋼で作製されてもよい。区間４５０は、区間４５０の一部または全部を通して延びて区間４５０を一体に締め、かつ、これによって浮き４４２を画定するポストテンションケーブル４５４によって接続可能である。ガスケットＧなどの封止部材を、接続継手４５２を封止するために区間４５０間に配置してもよい。代案として、接続継手４５２は、図２、３Ａから３Ｌ、および、４に示して説明した接続継手のいずれであってもよい。
【００８９】
[0125]装着用環４５６は、浮き４４２の外表面の外周に搭載され、浮き４４２に構造部材４４６を装着するための搭載構造を提供する。装着用環４５６は、鉄鋼、ＦＲＰ複合材料、または、強化コンクリートで形成可能である。代案として、装着用環４５６は２つの隣接する区間４５０間の接続継手４５２内に搭載可能である。
【００９０】
[0126]区間４５０が浮き４４２に一旦組立てられると、閉鎖部材４５８が浮き４４２の
第２の端部４４２Ｂに装着可能となる。
[0127]風力タービンプラットフォームの動作の原理および形態を、その好適な実施形態において説明した。しかし、本明細書に説明された風力タービンプラットフォームが、その範囲から逸脱せずに、具体的に示され、説明された以外に実施可能であることに注意されたい。
（参考発明１）
水中に浮遊するように構成された風力タービンプラットフォームであって、
内部に外殻構造空洞を画定し、強化コンクリートで形成された外殻構造と、
風力タービンを搭載するように構成されたタワーであって、前記外殻構造に接続されたタワーと、
前記外殻構造および海底に接続されたアンカ部材と、を含む風力タービンプラットフォーム。
（参考発明２）
前記外殻構造は実質的にチューブ状であり、プレテンション加工およびポストテンション加工のうちの１つを施された補強部材を含む参考発明１に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明３）
前記外殻構造は、複数の中空チューブ部材を含む参考発明１に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明４）
前記外殻構造空洞は、少なくとも部分的にバラストで満たされている参考発明１に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明５）
前記タワーは、繊維強化ポリマ（ＦＲＰ）複合材料で形成されている参考発明１に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明６）
前記タワーは、強化コンクリートおよび鉄鋼のうちの１つで形成されている参考発明１に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明７）
前記タワーは、実質的にチューブ状であり、内部にタワー空洞を画定し、かつ、前記タワー空洞は実質的に剛性を持つ材料で少なくとも部分的に満たされている参考発明５に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明８）
前記タワー空洞内の前記実質的に剛性を持つ材料は、発泡体およびコンクリートのうちの１つである参考発明７に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明９）
前記外殻構造は、複数の中空チューブ部材を含む参考発明５に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明１０）
前記タワーと前記外殻構造との間に延在する複数のケーブル支持体をさらに含む参考発明１に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明１１）
前記タワーに搭載された風力タービンをさらに含む参考発明１に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明１２）
前記風力タービンは、水平軸風力タービンおよび垂直軸風力タービンのうちの１つである参考発明１１に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明１３）
前記タワーは、複数の機械的結束用具で前記外殻構造に接続されている参考発明１に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明１４）
前記タワーは、重ね継手を画定する接続継手において前記外殻構造に接続されている参考発明１に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明１５）
前記タワーの第１の端部は、前記外殻構造の前記コンクリートに埋め込まれている参考発明１に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明１６）
前記タワーの壁は、ＦＲＰ複合材料の層間に発泡体コアを有する複合材料貼り合わせ材で形成されている参考発明１５に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明１７）
前記タワーの第１の端部の長手方向に外側に延在する複数の結束用具と、
前記外殻構造の第２の端部において放射状に内側に延在するフランジであって、複数の結束穴が貫通して形成されているフランジと、をさらに含み、
前記複数の結束用具のそれぞれは、結束穴を通して延在し、これによって、前記タワーを前記外殻構造に装着する参考発明１に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明１８）
前記外殻構造は、複数の区間で形成され、隣接する区間は接続継手において結合されている参考発明１に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明１９）
前記複数の区間は、前記区間の壁を通して延在する複数のポストテンションケーブルによって接続されている参考発明１８に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明２０）
隣接する区間の間に搭載された装着輪をさらに含む参考発明１８に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明２１）
前記外殻構造の外表面に搭載された装着輪をさらに含む参考発明１８に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明２２）
前記タワーは複数の区間で形成され、隣接する区間は接続継手において結合されている参考発明１に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明２３）
前記複数の区間は、前記区間の壁を通して延在する複数のポストテンションケーブルによって接続されている参考発明２２に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明２４）
隣接する区間の間に搭載された装着輪をさらに含む参考発明２２に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明２５）
前記タワーの外表面に搭載された装着輪をさらに含む参考発明２２に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明２６）
水中に浮遊するように構成された風力タービンプラットフォームであって、
内部に外殻構造空洞を画定する外殻構造と、
風力タービンを搭載するように構成されたタワーであって、前記外殻構造に接続され、かつ、強化コンクリート、ＦＲＰ複合材料、および、鉄鋼のうちの１つで形成されたタワーと、
前記外殻構造および海底に接続されたアンカ部材と、を含む風力タービンプラットフォーム。
（参考発明２７）
前記タワーは、実質的にチューブ状であり、内部にタワー空洞を画定し、
前記タワー空洞は、実質的に剛性を持つ材料で少なくとも部分的に満たされている参考発明２６に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明２８）
前記実質的に剛性を持つ材料は、発泡体およびコンクリートのうちの１つである参考発明２７に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明２９）
前記外殻構造は、鉄鋼で形成されている参考発明２６に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明３０）
前記外殻構造から吊り下げられた質量をさらに含む参考発明２６に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明３１）
前記外殻構造は、張力係留式プラットフォームである参考発明２６に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明３２）
前記張力係留式プラットフォームは、中央部と、前記中央部から放射状に外側に延在する複数の脚部と、を有する参考発明３１に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明３３）
前記プラットフォームは、強化コンクリート、ＦＲＰ複合材料、および、鉄鋼のうちの１つで形成されている参考発明３１に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明３４）
前記タワーは実質的に円筒状であり、内部にタワー空洞を画定する参考発明２６に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明３５）
ケーブル支持体は、前記タワーと前記外殻構造との間に延在する参考発明３４に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明３６）
前記ケーブル支持体は、前記タワーの中点と前記外殻構造との間に延在する参考発明３５に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明３７）
前記外殻構造から吊り下げられた質量をさらに含む参考発明３６に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明３８）
前記外殻構造の下方端部に搭載された回転部材と、
前記回転部材と前記アンカ部材との間に接続された係留索と、をさらに含む参考発明２６に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明３９）
前記タワーに搭載された風力タービンをさらに含む参考発明２６に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明４０）
前記風力タービンは、水平軸風力タービンおよび垂直軸風力タービンのうちの１つである参考発明３９に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明４１）
前記タワーは、複数の機械的結束用具で前記外殻構造に接続されている参考発明２６に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明４２）
前記タワーは、重ね継手を画定する接続継手において前記外殻構造に接続されている参考発明２６に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明４３）
水中に浮遊するように構成された風力タービンプラットフォームであって、
外殻構造空洞を画定する外殻構造部と、タワー空洞を画定するタワー部と、を有し、前記外殻構造部および前記タワー部は壁によって分離され、前記タワー部は風力タービンを搭載するように構成された一体化タワー／外殻構造部材と、
前記外殻構造および海底に接続されたアンカ部材と、を含む風力タービンプラットフォーム。
（参考発明４４）
前記タワー／外殻構造部材は、強化コンクリート、ＦＲＰ複合材料、および、鉄鋼のうちの１つで形成されている参考発明４３に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明４５）
半潜水型洋上プラットフォームであって、
コンクリートで形成された複数の実質的に中空の浮き部材と、
各浮きを隣接する浮きに接続する構造部材であって、それぞれが空洞を画定する実質的に中空のチューブとして形成され、それぞれの各端部は、前記浮きの１つの壁に埋め込まれており、その結果、それぞれの各端部が前記壁に結合する構造部材と、を含む半潜水型風力タービンプラットフォーム。
（参考発明４６）
前記浮きの前記壁を画定するコンクリートは、前記埋め込まれた構造部材の前記空洞内にさらに延在する参考発明４５に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明４７）
前記浮きは複数の区間で形成され、隣接する区間は接続継手において結合されている参考発明４５に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明４８）
前記複数の区間は、前記区間の壁を通して延在する複数のポストテンションケーブルによって接続されている参考発明４７に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明４９）
隣接する区間の間に搭載された装着輪をさらに含む参考発明４７に記載の風力タービンプラットフォーム。
（参考発明５０）
前記外殻構造の外表面に搭載された装着輪をさらに含む参考発明４７に記載の風力タービンプラットフォーム。
【図１】
0005950923.tif 000002
【図１Ａ】
0005950923.tif 000003
【図２】
0005950923.tif 000004
【図３Ａ】
0005950923.tif 000005
【図３Ｂ】
0005950923.tif 000006
【図３Ｃ】
0005950923.tif 000007
【図３Ｄ】
0005950923.tif 000008
【図３Ｅ】
0005950923.tif 000009
【図３Ｆ】
0005950923.tif 000010
【図３Ｇ】
0005950923.tif 000011
【図３Ｈ】
0005950923.tif 000012
【図３Ｉ】
0005950923.tif 000013
【図３Ｊ】
0005950923.tif 000014
【図３Ｋ】
0005950923.tif 000015
【図３Ｌ】
0005950923.tif 000016
【図４】
0005950923.tif 000017
【図５】
0005950923.tif 000018
【図６】
0005950923.tif 000019
【図６Ａ】
0005950923.tif 000020
【図６Ｂ】
0005950923.tif 000021
【図７】
0005950923.tif 000022
【図８】
0005950923.tif 000023
【図９】
0005950923.tif 000024
【図１０】
0005950923.tif 000025
【図１１】
0005950923.tif 000026
【図１２】
0005950923.tif 000027
【図１３】
0005950923.tif 000028
【図１４】
0005950923.tif 000029
【図１５】
0005950923.tif 000030
【図１６】
0005950923.tif 000031
【図１７】
0005950923.tif 000032
【図１８Ａ】
0005950923.tif 000033
【図１８Ｂ】
0005950923.tif 000034
【図１９】
0005950923.tif 000035
【図２０】
0005950923.tif 000036
【図２１】
0005950923.tif 000037