[发明专利]将风力涡轮机运输到“离岸”地点的船只及其设置方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将具有所谓的“重力式”地基的风力涡轮机运输到“离岸”地点(也即，位于公海中的地点)的船只。

其还涉及一种利用船只将风力涡轮机设置在“离岸”安装地点的方法。

背景技术

目前，大部分风力发电厂都以两个主要步骤安装在离岸地点。构成第一步骤的阶段包括安装用于风力涡轮机的地基，而第二步骤由安装风力涡轮机本身(也即，设置其塔架、罩子及其叶片)构成。

对于地基而言，存在数种类型的船只来将这些风力涡轮机运输到位并进行安装。这些船只取决于地基的类型。其可以由驳船或“托起”(自升)式的船只、“起重臂”式的安装在驳船上的起重机、甚至各种配备有起重机的船只构成。

对于风力涡轮机存在数种类型的地基。因此，能够提及单桩、导管架、重力、三脚、吸力桩等地基。

对于最轻的地基(也即，单桩和三脚式的)，具有小提升能力的船只是适合的；其略贵并相当常见。

对于最重的地基，则需要具有高提升能力的船只，也即对于重力地基来说要在3000吨以上。后者是少见的，因此不容易得到，并且是昂贵的。

花费在海上的操作时间必然高于在陆地上进行的同样操作。

托起式船只花费特定量的时间来靠其支脚提升自身，并且在每次铺设风力涡轮机或地基时使其收缩。其借助于起重机来执行风力涡轮机的分段架设。这种类型的架设具有与操作多样性相关的风险，并且其受限于气象条件，特别是风力条件(特别是对于安装叶片来说更是如此)。

为了缩短海上的操作时间，已经想出了将地基及其配套的风力涡轮机作为单一件运输到离岸安装地点。风力涡轮机的完全安装利用在接近风力发电厂的港口地点处执行。随后用船只来装上已组装到其地基的风力涡轮机，以便将其运送到位并且将其设置在位。

在专利文献WO 2001/34977、WO 2001/59489、US 7234409、FR2923454和WO 2010/028762中能够发现这样的技术的实例。

因此，在这些文献一开始就描述了将风力涡轮机安装在离岸地点的设备，这就使得其运输不必支撑该风力涡轮机的整个重量。

后者能够漂浮，只要其地基保持很少水或不保持水。

在某些实施方案中，设备具有船只的形式，该船只具有卡爪来夹持风力涡轮机的塔架。从上方观察的话，该船只具有U形叉的形式，该U形叉具有纵向狭槽，该狭槽的面对的边缘具有的间距略微大于风力涡轮机的塔架的直径。

对于运输，描述了使地基的上表面与船只的底部接触，并且通过缆绳、锁链或类似元件来保持对其进行保持。

尽管该设备似乎基本上是令人满意的，但是为了在确保尽可能完美的稳定性的条件下处理和将风力涡轮机设置在海床上，由此构成的操作还可以更为完善。

事实上，将诸如配备有其地基的风力涡轮机的超重物件从漂浮着的并由此在水上可以进行六个自由度的运动的船只沉降在海床上，这需要既刚性且挠性的工具，刚性用于引导该物件并将其固定到其水底上的目标位置，而挠性使得一旦该物件被沉降，船只不会传递过度的水平力到基部。

发明内容

因此，根据本发明实现了这一目的。

因此，本发明的第一目的涉及一种船只，用于将具有所谓的“重力”地基的风力涡轮机运输到“离岸”地点，“重力”地基也即一种能够在该地基自身重量加上所述风力涡轮机的重量的作用下将所述风力涡轮机稳定在海床上的地基，由上方观察，该船只具有“U”形的基本形状，该“U”形具有限定多个船体的两个“分支”以及连接这两个“分支”的联接桥，使所述多个船体分隔的空间允许所述风力涡轮机的塔架进入该空间，其特征在于，所述船只包括多个刚性的竖直“桩体”，所述桩体延伸通过所述船只，所述桩体的下端具有用于连接到由所述地基承载的匹配装置的可变形装置，这些桩体能够按要求在竖直方向上运动，从而通过这些桩体的下降运动，在该下降运动的过程中对所述风力涡轮机进行引导和稳定，并且通过上升运动，所述桩体将上升运动传递到所述风力涡轮机。

所述船只能够是双体船类型的。

因此，例如大约五十米长的这些桩体能够获得该刚性，以用于将风力涡轮机沉降在深达45m的底部上。

当所述可变形连接装置的长度为大约十米时，所述可变形连接装置当在大约十度自由度的圆锥体之内运动时可以具有挠性，该运动对应于涉及动态定位性能(围绕目标位置偏离1或2m)的所述船只的水平运动。

该设计并不需要例如建立在许多离岸起重机上的装置来补偿拖升或其它运动，这些起重机在水底上或在其它船只上沉降或拖起地基。