[发明专利]用于风力发电基础的方法和装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及风力发电设备。特别是，本发明涉及用于风力发电设备的基础(foundation)。

背景技术

由于风能具有提供大量无污染电能的潜能，因此风能作为电源得到持续增长。由于化石燃料(矿物燃料)供应量的减少，传统能源对环境的影响以及电力能源的需求也在世界范围内增加，因此对替代能源的需求将会增加。

随着风能利用的增加，许多与风力发电设备的布置相关的问题开始出现。鉴于风能的所有优点，明显的是：通常需要大量不动产土地用于风力发电设备的布置。作为陆地风力发电的替代方式，风力发电设备已经离岸建在了近海上，因此可以利用海上风力而不需要占用陆地。

然而，海上风力发电的建立带来一些新的问题。海上风力发电设备需要一个基础，该基础能够承受住风产生的内在横向应力以及海上环境的波浪和海流产生的附加力。如果风力发电设备远离岸边，那么更深的海水将导致这些自然力强度的增加。另外，随着大量发电设备基础建在深水中，除了在运行过程中会产生更大的力之外，远离海岸的风力发电设备的布置将产生更复杂的设备结构环境。

发明内容

本发明涉及一种用于风力发电设备基础的方法和装置。

在本发明的第一方面中，风力发电设备的一个实施例包括具有顶部和底部的塔架。风力发电设备还包括组件，所述组件包括与混凝土柱帽相联接的过渡连接件。所述组件具有顶部和底部，所述组件的顶部和所述塔架的底部相联接。风力发电设备还包括导管架结构。所述导管架结构具有顶部和底部以及多条支腿，该导管架结构的顶部与所述组件的底部相联接。

附图说明

结合附图通过非限制性实例对本发明进行描述，在附图中使用相同的附图标号表示相同的部件。

图1是风力发电设备的一个实施例的示意图；

图2是用于风力发电设备的一个实施例的一种可能的基座结构的示意图；

图3是风力发电设备中的GBS基础的一个实施例的示意图；

图4是深水安装的风力发电设备的GBS基础的一个实施例的示意图；

图5是具有桩基的风力发电设备基础的一个实施例的示意图；

图6是具有单个混凝土垫块基座的风力发电设备基础的一个实施例的示意图；

图7是基座中具有多个混凝土垫块的风力发电设备基础的一个实施例的示意图；

图8是示出了安装风力涡轮发电设备的一种实施方式的流程图；和

图9是风力发电设备实施例中负荷转移的示意图。

具体实施方式

在本发明的一个实施例中，披露了一种用于风力发电设备基础的方法和装置。

下面是在本说明书中所使用的一些术语的定义：

“风力发电设备”意指一种由风能产生电能的结构。风力发电设备也可以指风力发电涡轮机。风力发电设备可包括捕获风能的任何类型的元件，例如转子以及转子叶片。

“基础”意指旨在将风力涡轮机支撑处于适当位置处的所有结构或者其中的一部分结构。例如，海上风力涡轮发电机可包括旨在将涡轮机保持在水面上的基础。基础可包括位于地面和/或插入地中的基座或者垫块，所述基座或者垫块插入与塔架相连的部段，除此之外它还为风力涡轮发电机提供所需的高度。在一个实例中，基础可被建造或安装在水体中，用以将涡轮发电机保持在适当位置处。塔架可与基础相联接，从而将涡轮发电机保持处于所需的位置。在该实例中，基础是全部还是部分地位于在水面以下，这取决于特定的实施条件。

“桩”是打入土地中具有一定长度的物料。桩可包括圆柱体或其它形状，可由包括金属的任何材料制成。

“混凝土”意指混凝料(石块，砂子，砾石)、水和粘结剂的任意混合物。粘结剂通常是水泥。按一定比例加入混凝土的各组成元素从而发生硬化得到强一致性。为此目的，术语混凝土包括钢筋混凝土，通常是指其中加入了钢筋或加强材料的混凝土。钢筋混凝土可包括，但不限于，金属或者纤维增强物，例如普通的金属棒增强物(螺纹钢筋)。

“水泥”意指一种与水结合后显现出粘合剂性质的呈粉末状的材料。

“导管架”或“导管架结构”意指旨在用于支撑平台的金属格架。导管架结构通常可支撑也可被称作导管架平台的海上平台。导管架一般包括多个支腿和支柱，所述支腿和支柱可包括多个水平、垂直或对角的横梁，从而形成格架结构并为此架构提供强度和刚度。