[发明专利]装配和部署浮动海上风力涡轮机平台的方法

说明书

一种装配和部署浮动海上风力涡轮机(FOWT)平台的方法，包括：使得浮力浮体和空心外部箱在浮动装配中漂浮；将永久压载材料布置在外部箱中，以便限定质量体；以及将该质量体沉入海床。浮力浮体运动至在该质量体上面的位置。运输线附接在浮力浮体中的提升装置和质量体之间，以便限定FOWT平台。将该质量体提升至直接在浮力浮体下方的点，且将FOWT平台拖曳至安装地点。系泊线附接在海床中的锚固件和浮力浮体之间，且将该质量体降低至使得附接于其上的悬挂线张紧的深度，质量体与悬挂线限定了悬挂质量体。然后，运输线存储或从质量体中移除。

技术领域

本发明总体涉及风力涡轮机平台。特别是，本发明涉及一种将浮动海上风力涡轮机(FOWT)平台装配和部署至水体中的改进方法。

背景技术

用于将风能转换为电能的风力涡轮机是已知的，并提供了用于电力公司的替代能源。在陆地上，大型风力涡轮机组(通常数百台风力涡轮机)可以一起布置在一个地理区域中。这些大型风力涡轮机组会产生不希望的高水平噪音，并且看上去不美观。由于障碍物例如山丘、树林和建筑物，这些陆基风力涡轮机可能无法获得最佳气流。

风力涡轮机组也可以位于海上，但是在海岸附近且水深允许风力涡轮机固定附接在海床地基上的位置处。在海洋上，流向风力涡轮机的空气流不太可能受到各种障碍物(即山丘、树林和建筑物)的干扰，从而导致更高的平均风速和更大的功率。在这些近海岸位置处将风力涡轮机附接在海床上所需的地基相对昂贵，并且只能在相对较浅的深度处完成，例如直到大约45米的深度。

美国国家可再生能源实验室已经确定，在美国海岸线外在超过30米或更深的水域上的风的能量容量为大约3200TWh/年。这相当于大约90％的美国能源使用总量(大约3500TWh/年)。大部分海上风力资源位于海上37至93公里之间，这里水深超过60米。在这样深的水中用于风力涡轮机的固定地基在经济上可能并不可行。这种限制导致了用于风力涡轮机的浮动平台的发展。已知的浮动风力涡轮机平台是成型钢，这是基于由近海石油和天然气工业开发的技术。不过，本领域仍然需要装配和部署FOWT平台的改进方法。

发明内容

本发明总体涉及装配和部署浮动海上风力涡轮机(FOWT)平台和安装于其上的风力涡轮机的方法。本文所述的FOWT平台的特征在于有负浮力质量体，该负浮力质量体通过多个悬挂线而悬挂在正浮力浮体上。特别是，本发明涉及一种装配和部署浮动海上风力涡轮机(FOWT)平台的改进方法，它包括：使得空心外部箱漂浮在水体的浮动装配区域中，该空心外部箱有附接于其上的运输线和悬挂线；使得浮力浮体漂浮在水体的浮动装配区域中；以及将永久压载材料布置在外部箱中以便限定质量体，并将该质量体沉入水体的海床。运输线和悬挂线的自由端通过浮标而升高至水体表面，且浮力浮体运动至在该质量体上方的位置。运输线附接在浮力浮体中的提升装置上，而悬挂线附接在浮力浮体的一部分上，组合的浮力浮体和质量体限定了FOWT平台。质量体通过提升装置而被提升至直接在浮力浮体下方的点，且FOWT平台被拖至水体中的安装地点。系泊线附接在海床中的锚固件和浮力浮体上。质量体通过运输线和提升装置而降低至悬挂线张紧的深度，因此通过悬挂线来悬挂质量体，以便限定悬浮质量体。然后，运输线存储或从质量体中移除。

当参考附图阅读下面对优选实施例的详细说明时，本领域技术人员将清楚本发明的各个方面。

附图说明

图1是根据本发明的改进方法来装配和部署的浮动海上风力涡轮机平台的透视图。

图2是图1所示的FOWT平台的替代透视图，示出了悬挂质量体和使得悬挂质量体与浮力浮体连接的悬挂线。

图3是图1和2所示的悬挂质量体的剖视图。

图4A是本发明的改进方法的第一实施例的第一步骤的示意图。

图4B是本发明的改进方法的第一实施例的第二步骤的示意图。

图4C是本发明的改进方法的第一实施例的第三步骤的示意图。