[发明专利]用于深水中的离岸风能转换系统

说明书

技术领域

本发明的目的是提供一种用于在至少五十米深的水中转换离岸风能的系统，所述系统设置有位于本体中的电能发电机及附属设备，所述本体浸没于水平面以下并通过封锁的流体静压加以稳定。

背景技术

为扩大和优化对用于产生电能的风能转换器的使用，已设想出位于海洋环境中的通常所说的离岸风力发电站(offshore wind plant)，其应用数量正在稳定增长。这种应用的优势在于，除具有广泛的可用空间外，还具有理想且更恒定的风力条件和实质上不存在噪声污染和视觉冲击。

目前的离岸风能发电站技术的特征在于，这些技术将对于陆上设备而言所已知的固定安装概念变换到海洋环境中，从而将风能转换器塔始终以固定的方式固定在海床上或海床中。

从经济的观点来看，这些解决方案仅在深度约50米以内可行，当超过该深度时，此种方法在经济上变得不可取，这是因为锚定到海床上/中的锚固部件意味着要使用大量的材料和设施，与海床的连接是风能转换器塔的固定的扩增部分。

此外，应用这些固定安装技术需要具有足够的浅水风力区，然而在全世界的大多数海洋中，在海岸周围，海床均急速变深，因此无法在远离海岸处安装这种系统并且无法避免视觉冲击和噪声冲击。风能发电站离海岸太近意味着与环境冲击有关的风险。

发明内容

本发明的发明目的是限定位于海洋环境中的风能转换系统，所述风能转换系统不受上述困难影响并且可用于深水中以将环境冲击降低到最小。另一目的是提高风能系统的生产率，能够将风能系统布置到具有高的多风性、尤其是具有相对于陆地上的风而言相对更恒定、因此波动更小的风的海水中。

本发明的发明目的克服了上述技术缺陷，因为其是一种深水风能转换系统，所述深水风能转换系统实质上包括五个子系统：

i.具有水平轴的转子组，所述转子组具有两个叶片，布置于机舱中；

ii.永磁发电机，所述永磁发电机具有至少一个变压器、至少一个整流器以及其它辅助组件；

iii.群组，所述群组用于将系统锚固至海床，从而确保尽管降低来自波浪和风的载荷，设备也能完全稳定；

iv.用于将动力从位于海平面以上约80米处的转子组传递到位于海平面以下约10米处的发电机的系统；以及

v.用于将电力从水下本体传输到陆地的系统。

所述深水风能转换系统的特征在于，所述转换系统是通过封锁的流体静压而得到稳定，并且所述电能发电机、变压器、整流器和所述辅助组件(即发电ii子系统)位于淹没于水平面下的本体中，以便有助于以这种配置形式降低重心，从而优化用于操作目的的构造与优化运输以及系统在深水中的安装，从而降低产生能量的成本。

附图说明

根据具体参照图1/7至7/7对本发明进行的详细说明，这些优点及其它优点将显而易见，这些图显示了本发明的绝对非限制性的较佳实施例。

具体地说：

图1是系统的大体配置图；

图2是根据两个不同实施例(图2a、图2b)的锚固系统的平面图；

图3是以透视图(图3a)和平面图(图3b)显示的水下本体的图；

图4是系统的机舱在正常情况下(图4a)和在维修情况下(图4b)的图，其中显示用于吊起和/或降低转子组以达到安装和维修目的的装置；

图5以视图(图5a)和截面图(图5b)显示轴和轮毂之间的连接；以及

图6显示叶片的根部的嵌件。

具体实施方式

参见上述图式，风能转换系统(1)包括：具有水平轴的转子组(2)，其具有两个叶片(3)，容纳在机舱(4)内；水下本体(5)，永磁发电机(6)、至少一个变压器(7)和至少一个整流器(8)容纳在所述水下本体中；用于将整个系统锚固至海床的子系统(9)；用于将动力从空中的转子组传递到位于海平面以下的发电机的子系统(10)；以及用于将来自水下本体的电能传输到陆地的子系统(11)。