[发明专利]漂浮式风力涡轮机支撑系统

说明书

本发明公开了一种半潜式风力涡轮机平台，其能够漂浮在水体上并支撑风力涡轮机，并且包含楔石。至少三根底梁从所述楔石径向向外延伸，并且中心柱从所述楔石的上表面垂直延伸，所述中心柱的第一轴向端附接到所述楔石；所述中心柱被构造成具有附接到其第二轴向端的塔架。多根外柱中的一根从每一底梁的上表面垂直延伸，其中所述外柱的第一轴向端附接到每一底梁的远端。多根顶梁中的一根在每一外柱的第二轴向端与所述中心柱的第二轴向端之间延伸，其中所述顶梁被构造成基本上不抵抗附接到所述中心柱的塔架的弯矩。

背景技术

本发明大体上涉及风力涡轮机支撑系统。特定来说，本发明涉及一种改进的漂浮式风力涡轮机支撑系统以及一种组装此漂浮式风力涡轮机支撑系统的方法。

用于将风能转换成电力的风力涡轮机是已知的并为电力公司提供替代能源。在陆地上，大的风力涡轮机组(通常以数百风力涡轮机计数)可在一个地理区域中放置在一起。这些大的风力涡轮机组可产生过高级别的噪声且可能被认为不太美观。归因于诸如丘陵、树林和建筑物等的障碍物，这些陆基风力涡轮机可能无法利用最佳空气流动。

风力涡轮机群组也可定位在海上，但是是定位在靠近海岸水深允许风力涡轮机固定地附接到海床上的基座的位置处。在海洋上，到风力涡轮机的空气流动不可能因为存在各种障碍物(即，如丘陵、树林和建筑物)而受到干扰，从而产生更高的平均风速和更多的电力。在这些近海岸位置将风力涡轮机附接到海床所需的基座是相对昂贵的，并且仅可在相对浅的深度(诸如，最高至约25米的深度)处实现。

U.S.National Renewable Energy Laboratory已确定：在具有30米或更深的深度的水面上的美国海岸线外的风具有约3,200TWh/yr的能量容量。这等于约3,500TWh/yr的美国总能源使用的约90％。大部分海上风资源驻留在离开海岸37千米与93千米之间，水深超过60米的位置处。这样深的水中的用于风力涡轮机的固定基座不可能在经济上具有可行性。这种限制已经导致了对于用于风力涡轮机的漂浮式平台的开发。

已知的漂浮式风力涡轮机平台由钢形成并且是基于由海上石油和天然气工业开发的技术。漂浮式风力涡轮机平台的其它实例描述于以下专利中：2011年11月4日提交的第PCT/US2011/059335号PCT申请(在2012年5月10日公布为第WO2012061710A2号PCT公开)和2013年4月15日提交的第13/863,074号美国专利申请(在2013年9月12日公布为第2013/0233231 A1号美国专利申请公开)，所述两个专利申请的公开内容以引用方式并入本文。然而，仍需要提供一种改进的漂浮式风力涡轮机支撑系统。

发明内容

本申请描述了半潜式风力涡轮机平台的各种实施例。在一个实施例中，一种半潜式风力涡轮机平台能够漂浮在水体上并支撑风力涡轮机，并且包含楔石(keystone)。至少三根底梁从所述楔石径向向外延伸，并且中心柱从所述楔石的上表面垂直延伸，所述中心柱的第一轴向端附接到所述楔石；所述中心柱被构造成具有附接到其第二轴向端的塔架。多根外柱中的一根从每一底梁的上表面垂直延伸，其中所述外柱的第一轴向端附接到每一底梁的远端。多根顶梁中的一根在每一外柱的第二轴向端与中心柱的第二轴向端之间延伸，其中所述顶梁被构造成基本上不抵抗附接到所述中心柱的塔架的弯矩。

当根据附图阅读时，本领域的技术人员将从以下详细描述明白本发明的各个优点。

附图说明

图1是根据本发明的改进的漂浮式风力涡轮机平台的正视图。

图1A是图1中所示的漂浮式风力涡轮机平台的替代实施例的部分的放大正视图，其示出了垂直轴风力涡轮机。

图2是图1中所示的改进的漂浮式风力涡轮机平台的透视图。

图3是图1和图2中所示的改进的漂浮式风力涡轮机平台的分解透视图。

图4是示出图1至图3中所示的改进的漂浮式风力涡轮机平台的一个实施例的维度的正视图。