[发明专利]用于利用风能的浮动平台

说明书

本发明涉及用于利用风能的浮动平台，浮动平台包括具有风力涡轮机(2)的塔(1)，和平行于主纵向对准轴线的两个水平的相同的圆筒形浮动元件(3)，该塔和浮动元件通过杆结构(5)互连。浮动元件连结到稳定元件(4)，稳定元件位于浮动元件(3)正下方，所述稳定元件包括两个基本上为矩形的第一混凝土平板(4a)，第一混凝土平板是实心的或更轻量的，具有带肋的结构，垂直于浮动装置的轴线布置，并且借助于辅助结构连结到所述浮动装置。

技术领域

本发明的目标是一种用于利用风能的浮动平台，所述浮动平台结合了超越了迄今所使用的技术的显著的创新和优点。

更具体地，本发明提出了研发一种用于利用风能的浮动平台，所述浮动平台由于其特别的布置而相对于当前正在研发的原型允许非常显著地降低成本，并且该浮动平台由于其减小的吃水深度而能够更好地用于浅水和深水两者中，并且该浮动平台还可以非常容易地被制造和运输。

背景技术

通过风力涡轮机以利用风能来产生电能在现有技术中是已知的，而以上技术的发展主要凭借陆基风力发电厂而在近些年受到高度重视。

与陆基风力涡轮机相关联的环境问题以及海面上的风的较大的能量潜力，已经导致了对于风力涡轮机部署在沿海区域的水上的研究，当在浅的深度时，通过将风力涡轮机直接附接到海床来实施部署，或者将风力涡轮机安装在数个不同类型的浮动平台上来实施部署，所述数个不同类型的浮动平台借助于不同的锚固系统被固定在其位置处。

当前正被研发的用于支撑风力涡轮机的浮动平台的类型通常来自于已经在海上油气行业使用的浮动平台，所述浮动平台具有严格的稳定性要求，并且以非常小的移动响应于波浪的作用。

特别地，并且考虑到用于实现适当的稳定性和有限的移动的基本策略，浮动平台可以区分以下三组：

·主要通过系泊索来稳定的平台。

张紧的系泊索将平台固定到海床并且几乎使其无法移动，由此实现稳定性。然而，这种类型的稳定的缺点在于，除了与安装相关的过高成本外，其在运输期间需要辅助漂浮系统并且涉及用于将平台定位和固定到海床的复杂操作。

·主要通过压舱物来稳定的平台。

这些平台的特征在于在水线面面积(water plane area)上具有减小的表面，以便降低波浪对于该平台的作用以及由于所述作用而产生的相应的移动，浮动元件一旦被定位在位置之后就几乎浸没，并且所述平台还具有稳固的压舱物以降低重心的位置，由此实现适当的稳定性。

如在SPAR浮标中，该组浮动平台的最简单的类型由长度很长的单个竖直圆筒形浮动元件组成，风力涡轮机位于所述浮动元件的上部部分上并且压舱物位于所述浮动元件的下部部分中以便降低重心的位置。由STATOIL设计的HYWIND是代表性示例，存在具有相同类型的浮动平台的其它专利，例如WO 2010/106208和WO 2013/093160。专利WO 2012/13116是一种变型，该变型具有位于浮动竖直圆筒体的下部部分上的水平悬臂元件和固定到所述悬臂元件的端部的锚固系统，以使得所述平台能够随风定向。

在这种类型的平台中，还存在专利ES 2440894A1(该专利与本发明的专利属于相同的申请人)中描述的平台，该平台包括：至少两个浮动圆筒体；同时连结到该浮动装置的支撑结构；风力涡轮机塔，所述风力涡轮机塔被定位在浮动装置和/或支撑结构上且固定到浮动装置和/或支撑结构。所述平台包括混凝土配重，所述混凝土配重借助于朝向下部区域凸出的辅助结构被固定到该平台，并且所述混凝土配重大大增加该平台的吃水深度。

这些类型的平台的主要缺点是大的吃水深度、复杂的运输和安装操作以及高的成本。

半潜式平台也可以被包括在这个组中，这是由于它们在水线面面积上具有减小的表面，并且浮动元件的对应于支撑风力涡轮机的竖直柱体的较大部分通常是浸没的。