[发明专利]用于离岸式动力生成的系统

说明书

本文件描述了一种离岸式动力生成系统(100)，包括：‑呈船体形状的浮力本体(110)，该船体具有船首(112)和后端(111)；‑长型的、空气动力学形状的桅杆(140)，该桅杆被设计成从浮力本体(110)向上突出，该桅杆能够以绕着水平横向轴线(122)旋转的方式支撑在浮力本体(110)上；‑支撑在纵向桅杆(140)的一个端部的转子，用于绕着沿浮力本体(110)的长度方向定向的水平轴线旋转；‑用于使浮力本体(110)保持在使船首(112)转向向风和来波的位置的设备。桅杆(140)的旋转支撑件具有通过桅杆(140)的重心的水平且横向定向的旋转轴线(122)，5其中桅杆(140)的重心位于浮力本体(110)的中央平面(114)中，当浮力本体(110)在静海中位于操作位置时，该重心在竖向上位于浮力本体的后端(111)上方(110)，以及其中桅杆(140)的旋转支撑件的旋转轴线(122)与浮力本体(114)的中央平面(114)正交(110)。此外，该文件描述了一种利用浮力本体机载的安装转子对桅杆进行机载装载和调试方法。

技术领域

本发明涉及一种利用风生成动力的离岸式动力生成(power generation)系统。该系统包括带有风力涡轮机的桅杆(mast)，该风力涡轮机铰接安装在浮动的浮力本体上。

更具体地，本发明涉及一种离岸式动力生成系统，包括：

–船体式的浮力本体，该船体具有船首和后端；

-长型的、空气动力学设计的桅杆，该桅杆从浮力本体向上突出，该桅杆能够以绕着水平横向轴线旋转的方式支撑在浮力本体上；

-转子，其支撑在长型桅杆的一个端部，用于绕着沿浮力本体的纵向方向定向的水平轴线旋转；

-用于使浮力本体保持在使船首转向向风和来波的位置的设备。

本发明涉及一种用于机载装载和准备安装有转子的桅杆在浮力本体上运行的方法。

背景技术

已知的是利用已知的离岸设施和船舶作为基地/平台的离岸浮动风力涡轮机。还已知浮动风力涡轮机，其通过铰接件/旋转轴线使风力涡轮机能够在竖向位置和水平位置之间旋转以准备离岸调试、运输和维护。此外，已知使用诸如压载箱、水箱等的配重来帮助将风力涡轮机枢转至竖向位置并稳定在该正浮位置。

此外，已知浮动风力涡轮机被设计成使得海面的波在尽可能小的程度上影响风力涡轮机的相对位置，以便以尽可能最好的方式利用风能。通过使浮动单元、浮力本体与海面的接触面尽可能小，以便波尽可能不受阻碍地通过装置来实现，每个接触面积都有相关的高重量负载。承载所述单元所需的浮力被分配到海面以下的一个或更多个统一的或不同的海底本体，以连接到海面以上的平台，并带有相关的桅杆和风力涡轮机，用于提供与海面尽可能少的接触的结构。

各种浮力本体例如由以下各者组成：一个永久锚定的柱体/缸(cylinder)和固定安装/安置的桅杆和可旋转的风力涡轮机，三个柱体，其中桅杆位于其中一个柱体上或位于三个柱体的中央，永久锚定有3-4个锚点(anchor)，所述锚点以90-120°的间隔分布。这种固定锚定不允许浮力本体(以及因此不允许风力涡轮机)向风向旋转，因此风力涡轮机本身必须在桅杆顶部上配备旋转装置来控制风力涡轮机，使其随着风的改变方向而转向风。

固定桅杆上带有风力涡轮机的浮力本体，需要在静风条件下借助于需要大功率和高起升高度的起重工具进行安装。当风力涡轮机和桅杆以正浮、竖向的位置安装在浮力本体上时，可以将安装件运输到所需的位置进行锚定和调试。

现有技术的桅杆具有柱形横截面，以便风从各个方向侵袭固定的锚定单元。这会导致不必要的强度和稳定性力，或单元上的阻力，从而在风吹到桅杆的后部的气流中产生高湍流。这意味着风力涡轮机的螺旋桨叶片必须安装/安置在风侧并因此是刚性的，并有相关的较大重量以避免螺旋桨叶片在强风中变形。