可漂浮运输和安装结构、相关方法和漂浮式风力涡轮机技术

技术编号:12383721 阅读:65 留言:0更新日期:2015-11-25 14:56
本发明专利技术涉及一种用于运输和安装基本上完全装配且直立的漂浮式风力涡轮机的可漂浮运输和安装结构,其中所述运输和安装结构包含以稳定所述漂浮式风力涡轮机并且可以通过移动所述运输和安装结构来移动所述漂浮式风力涡轮机的方式将所述可漂浮运输和安装结构可拆卸地且临时地将固定到所述直立的漂浮式风力涡轮机的固定装置。进一步的,本发明专利技术涉及一种漂浮式风力涡轮机,其包含柜台式固定装置,所述柜台式固定装置可连接到根据之前提到的种类的可漂浮运输和安装结构的固定装置,并且涉及运输和安装这种漂浮式风力涡轮机的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于运输和安装漂浮式风力涡轮机的可漂浮运输和安装结构、漂浮式风力涡轮机和用于运输和安装所述漂浮式风力涡轮机的方法本专利技术涉及用于运输和安装基本上完全装配且直立的漂浮式风力涡轮机的可漂浮运输和安装结构。进一步的,本专利技术涉及可固定到这种可漂浮运输和安装结构的这种风力涡轮机。最后,本专利技术涉及用于运输和安装基本上完全装配且直立的漂浮式风力涡轮机的方法。详细地,本专利技术涉及用于离岸风力涡轮机的运输和安装方法和结构,并且具体涉及具有张力腿平台(TLP)式支撑结构的漂浮式离岸风力涡轮机。近年来,由于海洋上存在更高的风速,离岸风力行业已经以极快的速度增长。然而,由于水的特性和天气状况,离岸风力涡轮机的装配和安装已经证明是困难且昂贵的。为了降低成本并简化安装,一些离岸风力涡轮机在岸上基本上完全装配,运输到离岸地点,并且然后连接到预先安装的离岸基础。这些预先安装的基础将会是嵌入到海床中的构造,诸如单粧、导管架、三脚架或吸力式沉箱基础。需要专门的船只来运输预先装配的风力涡轮机并在离岸地点处倾倒它们。然后需要离岸起重机或其它专门的提升设备来提升风力涡轮机,并将其下降到预先安装的基础上。对专门的船只、提升设备和离岸起重机的需要显著增添了离岸风力发电场的总体费用。最大的费用是预先安装的离岸基础及其安装的成。由于此原因,离岸风力涡轮机行业现在正朝向可以开发为在岸上基本上完全装配并直立运输到要锚固的地点的漂浮式涡轮机发展。这是对离岸基础的高成本和繁琐安装的改进。漂浮式风力涡轮机的关键特征是支撑结构。主要的漂浮式风力涡轮机支撑结构可以分类为三个组:杆型浮标、半潜式和TLP。所有三个组都涉及稳定漂浮式风力涡轮机防备在安装之后遭受到的水平、垂直和旋转运动的问题。半潜式是完全浸没在水中的不透水容器的浮力稳定的部分浸没的结构。然而,这意味着半潜式依赖于大的水线面面积,以稳定所述结构防备变化的负荷、诸如由风力涡轮机的操作引起的那些。因此,半潜式的尺寸非常大。用于漂浮式涡轮机的杆型浮标结构通过装压舱物来稳定。所述杆依赖于压舱的深水船体来稳定漂浮式风力涡轮机。这需要超过10m的深水深度水。所述结构也非常重且昂贵的,其中重量减少的可能性是极其不太可能的。由于杆结构的长度,整个涡轮机和支撑结构的岸上装配不是可能的,由于需要离岸起重机、提升设备或专门的运输船只,这进一步增加了成本。关于TLP结构,垂直运动通过张力腿系泊系统来消除,其中钢筋束锚固到海床。该稳定性由钢筋束提供,允许平台尺寸显著减小,并且因此其更轻且更便宜。此外,所述结构可以完全浸没,以便减少波浪负荷。之前提到的最通用且有成本效益的支撑结构是TLP结构。整个TLP系统为使得支撑结构比半潜式和杆型浮标更小且更便宜。然而,涉及的最大问题是TLP结构风力涡轮机的运输和安装的成本和复杂性,由于意味着不将漂浮式风力涡轮机锚固到海床的其安装形式引起的其不稳定特性,风力和水力对基于TLP的漂浮式风力涡轮机的浮力稳定性有猛烈的影响。从现有技术已知主要有两种用于安装具有TLP支撑结构的风力涡轮机的明显解决方案:第一解决方案是运输和安装整个TLP结构,即分别是支撑结构、钢筋束、锚固物、风力涡轮机和塔架,。然而,该解决方案所需的成本和时间相当大。第二解决方案是使TLP支撑结构更大且更复杂,以便它能够在将完全装配的风力涡轮机拖曳到安装地点的运输期间支撑完全装配的风力涡轮机。然而,这阻止达成TLP结构的目的,并且将会在设计和功能上更靠近半潜式结构。除了上面提到的漂浮式风力涡轮机外,还有归类为重力式基础的离岸基础的类型,所述重力式基础也提供一些优点,诸如岸上装配和现场更短的安装时间。这种类型的基础一般不需要到海床中的任何钻孔或预先安装,并且因此具有重力式基础的风力涡轮机的运输和安装基本上可以比得上漂浮式风力涡轮机的运输和安装。存在用于漂浮式风力涡轮机和基本上完全装配的离岸风力涡轮机的支撑结构的运输和安装的现有示例,例如“Blue H” (TLP)、Cowi (重力式基础)和GBF (重力式基础)。这些结构对于本领域技术人员来说是已知的,然而,它们具有若干缺点,例如非常耗时且劳动密集型的安装、笨重且难以操纵运输装置、由于结构所需的支撑水平引起的大尺寸、与针对其设计它们的支撑结构的唯一兼容性、非常高的安装成本。此外,已知的现有技术包含由若干单独的单元组成的安装或运输结构,所述若干单独的单元不形成一个自支撑且独立的结构。因此,本专利技术的目的是提供用于漂浮式风力涡轮机并且尤其是用于具有TLP支撑结构的漂浮式风力涡轮机的运输和安装的有成本效益的装置和方法。上述目的通过用于运输和安装基本上完全装配且直立的漂浮式风力涡轮机的可漂浮运输和安装结构、漂浮式风力涡轮机以及通过用于运输和安装的根据独立权利要求的基本上完全装配且直立的漂浮式风力涡轮机的方法来实现。详细地,所述通过一种用于运输和安装基本上完全装配且直立的漂浮式风力涡轮机的可漂浮运输和安装结构来实现,其中所述运输和安装结构包含尤其以稳定漂浮式风力涡轮机并且可以通过移动所述运输和安装结构来移动所述漂浮式风力涡轮机的方式将可漂浮运输和安装结构可拆卸地且临时地将固定到直立的漂浮式风力涡轮机的固定装置。进一步的,上述目的通过一种包含柜台式固定装置的漂浮式风力涡轮机来实现,所述柜台式固定装置可连接到在该说明书中限定的可漂浮运输和安装结构的固定装置。最后,上述目的通过一种用于运输和安装几乎完全装配且直立的漂浮式风力涡轮机的方法来实现,所述方法包含:以稳定直立的漂浮式风力涡轮机并且可以通过移动所述运输和安装结构来移动所述漂浮式风力涡轮机的方式的方式将基本上完全装配且直立的漂浮式风力涡轮机固定到可漂浮运输和安装结构;通过将可漂浮运输和安装结构移动到指定位置,将漂浮式风力涡轮机移动到指定位置;将漂浮式风力涡轮机固定到提供在给定位置处的固定装置;将运输和安装结构从现在固定的漂浮式风力涡轮机拆卸下来,并使其与风力涡轮机分离。本专利技术的关键方面是优选可再使用的可漂浮运输和安装结构的使用,所述可漂浮运输和安装结构可以以风力涡轮机可以基本上完全装配的方式附接到漂浮式风力涡轮机,并且风力涡轮机可以以直立的状态移动是更适宜的。这意味着风力涡轮机可以通过提供的岸上起重机和额外的必需设备的使用在岸上装配,其中除了拖船或类似的标准移动设备夕卜,不需要用于提升或移动风力涡轮机的离岸设备。在这方面,基本上完全装配因此意味着,漂浮式风力涡轮机以离岸安装可以在不使用除了拖船或类似的标准移动和提升设备外的用于提升和移动的昂贵离岸设备的情况下完成的方式装配。优选地,可漂浮运输和安装结构以如下方式直立的漂浮式风力涡轮机,即直立的漂浮式风力涡轮机可以沿着水平轴线移动到例如漂浮式风力涡轮机必须安装的指定的离岸位置。此外,可能的是,可漂浮运输和安装结构还允许漂浮式风力涡轮机的垂直运动,这会在说明书中进一步解释。例如,当将漂浮式风力涡轮机级其漂浮式支撑结构附接到TLP支撑结构的钢筋束时,该垂直运动有利。将可漂浮运输和安装结构暂时连接到漂浮式风力涡轮机允许运输和安装结构的可再使用性,极大地降低了安装成本。理论上,可以使用从现有技术已知的任何固定装置,然而,本专利技术优选使用当需要时容易地分开或拆卸的临时连接或固定装置。因此,本本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种用于运输和安装基本上完全装配且直立的漂浮式风力涡轮机(1)的可漂浮运输和安装结构(2),其中,所述运输和安装结构(2)包含:尤其用于以稳定所述漂浮式风力涡轮机(1)并且可以通过移动所述运输和安装结构(2)来移动所述漂浮式风力涡轮机(1)的方式将所述可漂浮运输和安装结构(2)可拆卸地且临时地固定到所述直立的漂浮式风力涡轮机(1)的固定装置(4),以及容纳区域(8),所述漂浮式风力涡轮机(1)可以以所述可漂浮运输和安装结构(2)至少部分地包围所述漂浮式风力涡轮机(1)的方式容纳在所述容纳区域(8)中,其特征在于,所述运输和安装结构(2)还包含至少一个打开–关闭结构或类似门结构(10),用于围绕固定的漂浮式风力涡轮机(1)可翻转地完全包围所述容纳区域(8)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:E·M·托伯
申请(专利权)人:美可尔风力涡轮机设计有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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