移动式海上风力涡轮机制造技术

移动式海上风力涡轮机可以包括柱、基座和多个涡轮机叶片。在一个实施例中，柱在基座的中央件处，多个连接杆从柱径向地延伸以与涡轮机叶片连接。基座也可以包括布置在中央件的两侧的侧件以增强基座的稳定性。涡轮机叶片具有像帆形状的叶片表面，涡轮机叶片旋转地布置在对应的连接杆上，并且和柱竖直对齐。在另一实施例中，控制器可以被布置在涡轮机叶片上以检测风向并进一步控制移动式风力涡轮机的移动方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海上风力涡轮机，尤其涉及当风向改变时可以被移动以增强发电效率的移动式海上风力涡轮机。
技术介绍
海上风力发电是指在水体中建造风场(wind farm)以利用风力发电。在陆地上找到合适的风场的位置越来越难。许多情况下，主要由于风力涡轮机产生的噪音和安置风力涡轮机的审美效果，已经导致对安置风力涡轮机的大量反对。而且，为了使风力涡轮机能够有效地工作，需要例如没有树和楼宇的风大而开阔的区域，这种区域并不总是容易获得。近来，将风力涡轮机或风力涡轮机组(wind park)安置在靠近海岸(近海)或者海上已变得越来越普遍。相比于在陆地上，在海上，海上涡轮机能够获得更大的区域，风可以更恒定且风速更高，并且风切变通常被降低。而且，随着噪声约束降低，风力涡轮机可以以更高速度旋转。此外，海上风力发电可以帮助减少能源进口，减少空气污染和温室气体，满足可再生电力标准，并且创造工作和本地商业机会。此外，在海岸以外风力更强，不像在大陆上的风，海上的风下午可以很强，这与人们使用最多电力的时间相匹配。海上涡轮机也可以沿海岸靠近电力紧缺的人口而布置，消除对新的陆上输电线路的需求。然而，由于其规模，海上风力发电被认为是最昂贵的发电技术。例如，对于非浮动式海上风力涡轮机，由于行程、距离、停工期、以及在风场关闭停运后拆除这样的基台造成的海上维修维护成本很高。而且，非浮动式海上风力涡轮机可能易受恶劣的天气状况及差的安装可及性(installat1n accessibility)的影响。此外，固定基台的海上风场商业上仅用在达到约30米的水深，这仅能占全球可用海上风力能源的一小部分。最近，已经开发了并且使用了在更远离海岸的深水中的浮动式风力涡轮机。授予罗戴尔(Roddier)等的美国专利第8，471，396号(以下称“396号专利”)公开一种浮动式风力涡轮机平台，包括至少三个柱和主动压载(active ballast)系统，主动压载系统将水压载在柱之间移动以保持塔竖直，如图1所示。此外，396号专利公开一个或多个附加的特征，例如，非对称系泊系统和主动压载系统，它们方便制造如下的结构:该结构不仅可以承受环境负载，而且与其它平台设计相比还相对重量轻，可以为发电带来更好的经济性。然而，即使对于396号专利所公开的浮动式风力涡轮机，其移动性也非常有限。此外，建造浮动式风力涡轮机的制造成本仍然很高。而且，浮动式风力涡轮机仍然易受恶劣天气状况影响。如图2所示，授予莫瑞特(Moiret)的美国公开专利第2013/0266453号公开一种海上风力涡轮机基台，包括:平台，在其中央区承载用于风力涡轮机塔的支撑体；在平台的周围区的多个支腿引导件；多个支腿，可在用于运输的举升位置和用于停放在海床上的降低位置之间移动。像396号专利公开的浮动式风力涡轮机一样，莫瑞特公开的风力涡轮机也具有有限的移动性，这可能导致易受恶劣天气影响。因此，仍然存在对克服上述问题的新的改进的风力涡轮机的需要。
技术实现思路
本专利技术的一个目标是提供一种移动式海上风力涡轮机，其可以在风向改变时被移动以增强发电效率。本专利技术的另一目标是提供一种移动式海上风力涡轮机以降低其制造成本。本专利技术的另一目标是提供一种移动式海上风力涡轮机，其可以被移动到更安全的地方以避免被恶劣天气损坏。在一个实施例中，移动式海上风力涡轮机可以包括柱、基座和多个涡轮机叶片。在一个实施例中，柱在基座的中央件处，多个连接杆从柱径向地延伸以与涡轮机叶片连接。基座也可以包括布置在中央件的两侧的侧件以增强基座的稳定性。涡轮机叶片具有像帆形状的叶片表面，涡轮机叶片旋转地布置在对应的连接杆上，并且和柱竖直对齐。在另一实施例中，当风向与涡轮机叶片的叶片表面基本平行时，风实际上可以驱动移动式风力涡轮机沿风向移动。注意，可以在涡轮机叶片上布置控制器以检测风向并且进一步控制移动式风力涡轮机的移动方向。在另一实施例中，当风向与涡轮机叶片的叶片表面基本不平行时，每个涡轮机叶片可以被风驱动以进一步驱动柱发电。更具体地，每个涡轮机叶片上的控制器被配置为将叶片表面的方向改变为对应于风向，使得涡轮机叶片能够连续地旋转以驱动柱。在示例的实施例中，每个涡轮机叶片上的控制器可以全部被控制中心控制以最大化发电量。和传统的浮动式风力涡轮机相比，本专利技术具有以下优势:(i)当风向基本平行于涡轮机叶片的叶片表面时，海上风力涡轮机可移动。风可以实际驱动风力涡轮机以沿风向移动；(ii)控制器被布置在每个涡轮机叶片上以控制叶片表面的方向，使得涡轮机叶片能够连续地旋转以驱动柱最大化发电量；以及(iii)当天气状况改变时，可以激励控制器将风力涡轮机移动到更安全的位置以避免被恶劣天气损坏。【附图说明】图1是公开浮动式风力涡轮机平台的现有技术，该平台包括至少三个柱和一个主动压载系统，主动压载系统将水压载在柱之间移动以保持塔竖直。图2是公开海上风力涡轮机基座的另一现有技术。图3图示本专利技术的移动式海上风力涡轮机的示意性顶视图。图4至5图示当风力涡轮机沿风向移动时本专利技术中的移动式海上风力涡轮机的示意图。图6至8图示当涡轮机叶片旋转发电时本专利技术中的移动式海上风力涡轮机的示意图。【具体实施方式】以下阐述的详细说明旨在作为对根据本专利技术的多个方面提供的当前示例性设备的描述，而非旨在代表本专利技术可以被制备或采用的仅有形式。应当理解，可以通过不同的实施方案实现同样或等同的功能和部件，这些实施方案也旨在被包括在本专利技术的精神和范围中。除非另有限定，此处使用的全当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动式海上风力涡轮机，包括：基座，其具有中央件和两个侧件，所述两个侧件被布置在所述中央件的两侧；柱，其被布置在所述基座的所述中央件处；以及多个具有叶片表面的涡轮机叶片，其中多个连接杆从所述柱径向地延伸以与所述涡轮机叶片连接，所述涡轮机叶片被旋转地布置在对应的连接杆上并且与所述柱竖直对齐。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁正邦，
申请(专利权)人：丁正邦，
类型：发明
国别省市：美国;US