浮置混合复合材料风力涡轮机平台和塔架系统的制作方法与工艺

浮置混合复合材料风力涡轮机平台和塔架系统

背景技术：
本文描述了风力涡轮机平台的各种实施例。具体地，本文所述的实施例涉及改进的浮置风力涡轮机平台，其用于大型水体中。用于将更能转换为电能的风力涡轮机是已知的，并且为电力公司提供可供选择的能源。在陆地上，通常编号达到数百个风力涡轮机的大型风力涡轮机群可以在一个地理区域中放置在一起。这些大型风力涡轮机群可能产生不期望的高水平的噪声，并且可能是不太美观的。由于诸如丘陵、树林和建筑物的阻挡，这些基于陆地的风力涡轮机可能不会获得最佳空气流动。风力涡轮机群也可以是离岸的，但是靠近海岸，处于水深允许风力涡轮机固定地附接到海床的地基上的位置处。在海上，到风力涡轮机的空气流动不太可能受到各种障碍（即类似丘陵、树林和建筑物）的干扰，从而得到较高的平均风速和更多的电力。在这些近海岸位置处将风力涡轮机附接到海床所需的地基是较为昂贵的，并且仅仅能够在较浅的深度处获得，例如最多大约25米的深度。美国国家可再生能源实验室（U.S.NationalRenewableEnergyLaboratory）已经确定在深度为30米或更深的水上的美国海岸线的风力具有大约3,200TWh/yr的能量容量。这相当于美国大约3,500TWh/yr的总能源使用的大约90%。大多数离岸风力资源在离岸的37到93千米之间，深度超过60米。在这样深的水中，用于风力涡轮机的固定地基不太可能在经济上是合算的。这种限制引起用于风力涡轮机的浮置平台的发展。已知的浮置风力涡轮机平台由钢形成，并且基于离岸石油和天然气供工业所发展出来的技术。然而，在本领域中仍然需要用于浮置风力涡轮机应用的改进的平台。

技术实现要素：
本发明描述了风力涡轮机平台的各种实施例。在一个实施例中，风力涡轮机平台被构造成用于漂浮在水体中，并且包括外壳，该外壳中限定有外壳腔体。外壳由强化混凝土形成。塔架被构造成用于安装风力涡轮机，并且还连接到外壳。锚固构件连接到外壳，并且连接到海床。在另一个实施例中，被构造成用于漂浮在水体中的风力涡轮机平台包括外壳，该外壳中限定有外壳腔体。塔架被构造成用于安装风力涡轮机，并且连接到外壳，且由强化混凝土、FRP复合材料和钢中的一种形成。锚固构件连接到外壳，并且连接到海床。在另一个实施例中，被构造成用于漂浮在水体中的风力涡轮机平台包括一体式塔架/外壳构件。塔架/外壳构件具有限定了外壳腔体的外壳部分和限定了塔架腔体的塔架部分。外壳和塔架部分由壁分隔开，塔架部分被构造成用以安装风力涡轮机。锚固构件连接到外壳，并且连接到海床。在另一个实施例中，半浸没浮置平台包括由混凝土形成的多个大致中空的浮筒构件。结构构件将每个浮筒连接到相邻的浮筒。每个结构构件都形成为限定了腔体的大致中空管。每个结构构件的每个端部嵌在一个浮筒的壁中，使得限定了浮筒的壁的混凝土延伸到嵌入的结构构件的腔体中。参考附图，通过以下详细说明，风力涡轮机平台的其它优点对于本领域技术人员而言将会变得明显。附图说明图1为根据本发明的杆状浮标式风力涡轮机平台的正视图。图1A为图1所示的浮置风力涡轮机平台的替代实施例的一部分的放大视图，示出了竖向轴风力涡轮机。图2为图1所示的浮置风力涡轮机平台的部分剖视放大视图，示出了塔架和外壳之间的连接接头的一个实施例。图3A为根据本发明的连接接头的第一替代实施例的一部分的横截面正视图。图3B为根据本发明的连接接头的第二替代实施例的一部分的横截面正视图。图3C为根据本发明的连接接头的第三替代实施例的一部分的横截面正视图。图3D为根据本发明的连接接头的第四替代实施例的一部分的横截面正视图。图3E为根据本发明的连接接头的第五替代实施例的一部分的横截面正视图。图3F为根据本发明的连接接头的第六替代实施例的一部分的横截面正视图。图3G为根据本发明的连接接头的第七替代实施例的一部分的横截面正视图。图3H为根据本发明的连接接头的第八替代实施例的一部分的横截面正视图。图3I为根据本发明的连接接头的第九替代实施例的一部分的横截面正视图。图3J为根据本发明的连接接头的第十替代实施例的一部分的横截面正视图。图3K为根据本发明的连接接头的第十一替代实施例的一部分的横截面正视图。图3L为根据本发明的连接接头的第十二替代实施例的一部分的横截面正视图。图4为根据本发明的连接接头的第十三替代实施例的一部分的横截面正视图。图5为图1所示的塔架的替代实施例的透视图。图6为图1所示的外壳的第一替代实施例的正视图。图6A为图6所示的连接接头的横截面放大正视图。图6B为图6所示的外壳的第一端部的替代实施例的横截面放大正视图。图7为图1所示的外壳的第二替代实施例的透视图。图8为根据本发明的浮置复合材料风力涡轮机平台的第二实施例的正视图。图9为图8所示的外壳平台的俯视平面图。图10为图8所示的浮置复合材料风力涡轮机平台的第二实施例的正视图，示出了外壳平台的替代实施例。图11为根据本发明的浮置复合材料风力涡轮机平台的第三实施例的正视图。图12为根据本发明的浮置复合材料风力涡轮机平台的第四实施例的正视图。图13为根据本发明的浮置复合材料风力涡轮机平台的第五实施例的正视图。图14为根据本发明的浮置复合材料风力涡轮机平台的第六实施例的正视图，示出了根据本发明的浮筒平台。图15为图14所示的浮筒平台的正视图，示出了旋转转台。图16为图14所示的浮筒平台的第二实施例的俯视平面图。图17为图14所示的浮筒平台的第三实施例的透视图。图18A为图17所示的浮筒平台的浮筒和结构构件之间的接头的第一实施例的一部分的横截面俯视平面图。图18B为图17所示的浮筒平台的浮筒和结构构件之间的接头的第二实施例的一部分的横截面俯视平面图。图19为图1所示的浮置风力涡轮机平台的替代实施例的正视图。图20为图1所示的塔架的替代实施例的一部分的横截面正视图。图21为图14所示的浮筒平台的第四实施例的透视图。具体实施方式现在将临时参考本发明的所示实施例来描述本发明。然而，本发明可以以不同的形式实施，并且不应当被理解为受限于本文所述的实施例，也不受限于任何优先顺序。相反，这些实施例提供为使得本公开将是较全面的，并且将向本领域技术人员传达本发明的范围。除非另有限定，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的意义。本文的发明说明书中所用的术语仅仅用于描述特定的实施例，而并不用于限制本发明。当用在本发明说明书和所附权利要求中时，单数形式“一”、“该”和“所述”同样将包括复数形式，除非文中以另外的方式清楚地限定。除非另外指明，否则说明书和权利要求中所使用的表达成分数量、特性（例如分子量）、反应条件等的所有的数字在所有例子中都将被理解为按照术语“大约”进行变动。因此，除非另外指明，否则说明书和权利要求中所列的数字特性是大约的，可以根据本发明实施例试图获得的期望特性而进行变动。尽管表明本发明的宽泛范围的数字范围和参数是大约的，但是在特定实例中所列的数值尽可能地精确。然而，任何数值都将内在地包含由于其各自测量中出现的误差所导致的必要误差。以下公开的本发明的实施例整体上提供对各种类型的浮置风力涡轮机平台的改进，例如杆状浮标型平台、张力腿型平台和半浸没型平台。本发明包括对各种类型的浮置风力涡轮机平台的改进，包括浮置风力涡轮机平台的构造部件，其材料选择成用以降低浮置风力涡轮机平台的总成本。参见附图，特别是图1，浮置复合材料风力涡轮机平台10的第一实施例示出为锚固到海床S。所示的浮置风力涡轮机平台10为压舱物稳定的、杆状浮标型平台，并且包括在连接接头16处附接到外壳14的塔架12。系泊缆绳18附接到外壳14，并且还通过锚固件19到海床S。风力涡轮机20安装到塔架12。杆状浮标型平台通过保持其重心处于其浮力中心以下而维持其稳定漂浮。通常通过利用压舱物填充重的长管或外壳，而获得重心处于浮力中心以下的这种关系，该压舱物包括水和致密材料（例如岩石）。在本文所示的实施例中，风力涡轮机20为水平轴式风力涡轮机。或者，风力涡轮机可以为竖向轴式风力涡轮机，例如图1A中所示的20′。涡轮机20的尺寸将根据浮置风力涡轮机平台10所锚固的位置处的风力条件以及期望的功率输出而变化。例如，涡轮机20的输出可以为5MW。或者，涡轮机20的输出可以在从大约1MW到大约10MW的范围内。风力涡轮机20包括可旋转轮毂22。至少一个转子叶片24联接到轮毂22并且从轮毂22向外延伸。轮毂22可旋转地联接到发电机（未示出）。发电机可以经由变压器（未示出）和水下电力电缆26联接到电力网（未示出）。在所示的实施例中，转子具有三个转子叶片24。在其它实施例中，转子可以具有多于或少于三个的转子叶片24。在所示的实施例中，塔架12形成为管，并且由纤维强化的聚合物（FRP）复合材料制成。其它合适的复合材料的非限制性例子包括玻璃和碳FRP。塔架还可以由复合层压材料形成，如图20所示的312所示的塔架312包括第一FRP复合层314、第二FRP复合层316和泡沫芯318。或者，塔架12可以由混凝土或钢以与外壳14相同的方式形成，如以下详细所述。另外，塔架12可以由钢形成。塔架12的内部在第一端部12A（当观察图1时为下端部）和第二端部12B（当观察图1时为上端部）之间限定了腔体13。如图2中最佳地示出，径向向外延伸的凸缘12F形成于塔架12的第一端部12A处，如图1A最佳地示出。径向延伸的凸缘12F限定了连接接头16的一部分。塔架12的腔体13可以填充有泡沫或混凝土，以用于增加刚度。在所示的实施例中，泡沫F示出为填充塔架12的腔体13的一部分。或者，泡沫F或混凝土（未示出）可以从第一端部12A到第二端部12B填充塔架12的整个腔体13。合适的泡沫的一个非限制性实例包括聚氨酯。除了泡沫和混凝土之外的足够刚性的材料也可以用来填充或部分填充塔架12的腔体13。有利地，与常规钢塔架相比，如上所述由复合材料形成的塔架12在水位线WL之上具有减小的质量。因为FRP复合材料塔架12具有减小的质量，所以在水位线WL下以维持浮置风力涡轮机平台10的稳定性所需的外壳14的质量（例如自重和压舱物；如以下详细所述）也可以减小。在此所用的，水位线限定为浮置风力涡轮机平台10与水表面相遇的位置处的线。塔架12可以具有任何合适的外径和高度。在所示的实施例中，塔架12的外径从第一端部12A处大约6米的直径渐缩到第二端部12B处大约4的直径。或者，塔架12的外径可以为任何其它期望的直径，从大约3米到大约12米的范围内。在所示的实施例中，塔架12的高度为大约90米。或者，塔架12的高度可以在从大约50米到大约140米的范围内。在所示的实施例中，外壳14形成为管，并且由强化混凝土制成。外壳14的内部在第一端部14A（当观察图1时为下端部）和第二端部14B（当观察图1时为上端部）之间限定了腔体15。任何期望的方法可以用来制造外壳14，例如旋制混凝土工艺或常规的混凝土形式。或者，也可以使用其它方法，例如用于预制混凝土工业的那些方法。外壳14可以利用任何期望的增强构件R进行强化。合适的增强构件R的非限制性例子包括高张力钢缆和高张力钢增强杆或钢筋。或者，外壳14可以由FRP复合材料以与如上所述的塔架12相同的方式形成。另外，外壳14可以由钢形成。外壳14可以具有任何合适的外径和高度。在所示的实施例中，外壳14具有第一外径D1和比第一外径D1小的第二外径D2。外壳14的具有第一外径D1的部分从第一端部14A延伸到锥形过渡区段14T。外壳14的具有第二外径D2的部分从过渡区段14T延伸到第二端部14B。在所示的实施例中，第一外径D1为大约8米，第二外径D2为大约6米。或者，外壳14的第一和第二外径D1和D2可以为任何期望的直径，例如分别在从大约4米到大约12米的范围内和在从大约4.5米到大约13米的范围内。另外，外壳14可以具有均匀的外径。在所示的实施例中，外壳14的高度为大约120米。或者，外壳14的高度可以在从大约50米到大约150米的范围内。径向向外延伸的凸缘14F形成在外壳14的第二端部14B处，如图2中最佳地示出。径向延伸的凸缘14F限定了连接接头16的一部分。外壳14的第一端部14A被板14P闭合。板14P可以由任何合适的大体刚性的材料形成，例如钢。或者，外壳14的第一端部14A可以由板14P闭合。板14P可以由任何合适的大体刚性的材料形成，例如钢。在所示的实施例中，连接接头16通过连接凸缘12F和凸缘14F而形成。在图2所示的实施例中，凸缘12F和14F通过螺栓34和螺母36连接。或者，凸缘12F和14F可以通过任何其它期望的紧固件连接，例如铆钉、粘接剂，或通过焊接进行连接。应当理解，塔架12的凸缘12F和外壳14的凸缘14F可以形成为径向向内延伸的凸缘，使得紧固件（例如螺栓34和螺母36）分别安装在塔架和外壳腔体13和15内。如图2所示，外壳14的腔体15可以填充有压舱物B，以稳定浮置风力涡轮机平台10。在所示的实施例中，该压舱物B示出为填充外壳14的腔体15的一部分，例如腔体15的下部1/3。或者，压舱物B可以从第一端部14A到第二端部14B填充外壳14的腔体15的任何期望部分。在所示的实施例中，压舱物B示出为岩石。合适的压舱物材料的其它非限制性例子包括水、废钢、铜矿石和其它致密矿石。其它充分致密的材料也可以用作压舱物，以填充或部分填充外壳14的腔体15。外壳14可以在远离将配置浮置风力涡轮机平台10的位置处预制而成。在外壳14的制造期间，增强构件R可以是预张紧的。或者，在外壳14的制造期间，增强构件R可以是后张紧的。有利地，上述强化混凝土外壳14较重，并且可能需要比常规钢外壳少的压舱物B。每个系泊缆绳18的第一端部（当观察图1时为上端部）附接到外壳14。每个系泊缆绳18的第二端部（当观察图1时为下端部）通过锚固件19（例如抽吸锚固件）附接或锚固到海床S。或者，可以使用其它类型的锚固件，例如拖曳锚固件、重力锚固件或钻孔锚固件。在所示的实施例中，系泊缆绳18被构造为链系泊件。系泊缆绳18可以由任何期望的材料形成。合适的系泊缆绳材料的非限制性例子包括钢绳或钢缆、钢链节段以及诸如尼龙的合成绳索。参见图19，以10′示出了浮置复合材料风力涡轮机平台的第二实施例。所示的浮置风力涡轮机平台10′基本上类似于以10示出的浮置复合材料风力涡轮机平台，但是塔架12和外壳14形成为一体式塔架/外壳构件11。在该实施例中，不需要连接接头16。一体式塔架/外壳构件11可以由FRP复合材料以与塔架12相同的方式形成，如上详细所述。或者，一体式塔架/外壳构件11可以由强化混凝土以与外壳14相同的方式形成，如上详细所述。塔架/外壳构件11的内部限定了处于塔架/外壳构件11内的长形腔体17。在所示的实施例中，壁38在腔体17内横向地延伸，将腔体17分为塔架腔体部分13′和外壳腔体部分15′。塔架腔体部分13′的至少一部分可以填充有泡沫或混凝土（图19中未示出），以用于增加刚度，如上所述。外壳腔体部分15′的至少一部分可以填充有压舱物（图19中未示出），以用以稳定浮置风力涡轮机平台10′，如上所述。参见图3A到3L，以16A到16H分别示出了连接接头的替代实施例。如图3A所示，以16A示出了连接接头的第一替代实施例的一部分。在所示的实施例中，塔架12-1和外壳14-1由FRP复合材料形成，如上所述。连接接头16A包括塔架12-1和外壳14-1。一对卡圈构件12-1C中的每一个都包括圆柱形卡圈部分110和凸缘部分112。卡圈构件12-1C可以分别与FRP复合材料塔架12-1和外壳14-1一体地形成。在图3A所示的实施例中，凸缘部分112通过螺栓34和螺母36连接。或者，凸缘部分112可以通过任何其它期望的紧固件连接，例如铆钉，或通过焊接进行连接。如图3B所示，以16B示出了连接接头的第二替代实施例的一部分。在所示的实施例中，塔架12-2和外壳14-2由钢形成，如上所述。径向延伸的凸缘12-2F形成于塔架12-2的第一端部12-2A处，径向延伸的凸缘14-2F形成于外壳14-2的第二端部14-2B处。径向延伸的凸缘12F限定了连接接头16的一部分。在图3B所示的实施例中，凸缘12-2F和14-2F通过螺栓34和螺母36连接。或者，凸缘12-2F和14-2F可以通过任何其它期望的紧固件或通过焊接进行连接。如图3C所示，以16C示出了连接接头的第三替代实施例的一部分。在所示的实施例中，连接接头16C与连接接头16B基本上相同，不同的是塔架12-3和外壳14-3由FRP复合材料形成。在图3C所示的实施例中，凸缘12-3F和14-3F通过螺栓34和螺母36连接。或者，凸缘12-3F和14-3F可以通过任何其它期望的紧固件或通过焊接进行连接。如图3D所示，以16D示出了连接接头的第四替代实施例的一部分。在所示的实施例中，塔架12-4和外壳14-4由FRP复合材料形成，如上所述。一对卡圈构件12-4C中的每一个都包括圆柱形卡圈部分114和凸缘部分116。一对卡圈构件12-4C中的每一个的卡圈部分114分别插入到形成于塔架12-4的第一端部12-4A和外壳14-4的第二端部14-4B中的凹口内。粘合剂层可以施加在卡圈构件12-4C与塔架12-4和外壳14-4中的每一个之间。在图3D所示的实施例中，凸缘部分116通过螺栓34和螺母36连接。或者，凸缘部分116可以通过任何其它期望的紧固件或通过焊接进行连接。如图3E所示，以16E示出了连接接头的第五替代实施例的一部分。在所示的实施例中，塔架12-5和外壳14-5由FRP复合材料形成，如上所述。一对卡圈构件12-4C中的每一个都包括圆柱形卡圈部分114和凸缘部分116。一对卡圈构件12-4C中的每一个的卡圈部分114分别插入到形成于塔架12-5的第一端部12-5A和外壳14-5的第二端部14-5B中的凹口内。粘合剂层可以施加在卡圈构件12-4C与塔架12-5和外壳14-5中的每一个之间。在图3E所示的实施例中，凸缘部分116通过螺栓34和螺母36连接。或者，凸缘部分116可以通过任何其它期望的紧固件或通过焊接进行连接。如图3F所示，以16F示出了连接接头的第六替代实施例的一部分。在所示的实施例中，塔架12-6和外壳14-6由FRP复合材料形成，如上所述。凹口12-6N形成于塔架12-6的第一端部12-6A中，凹口14-6N形成于外壳14-6的第二端部14-6B中。塔架12-6的第一端部12-6A的凹口12-6N插入到外壳14-6的第二端部14-6B的凹口14-6N中，以限定搭接接头。如图3G所示，以16G示出了连接接头的第七替代实施例的一部分。在所示的实施例中，连接接头16G与连接接头16F基本上相同，不同的是粘合剂层施加在凹口12-7N和14-7N之间。如图3H所示，以16H示出了连接接头的第八替代实施例的一部分。在所示的实施例中，连接接头16G与连接接头16F基本上相同，不同的是搭接接头通过螺栓34强化并且通过螺母36紧固，该螺栓34延伸穿过搭接接头。如图3I所示，以16A示出了连接接头的第九替代实施例的一部分。在所示的实施例中，塔架12-9由复合层压材料形成，也如图20所示。所示的塔架12-9包括第一FRP复合层314、第二FRP复合层316和泡沫芯318。外壳未在图3I中示出，但是可以为本文所述的外壳的任何实施例。卡圈构件12-9C包括平行的圆柱形卡圈部分320和凸缘部分324。通道322限定在卡圈部分320之间。卡圈构件12-9C被构造成连接到另一个卡圈，例如卡圈12-1C。粘合剂层可以分别施加在卡圈部分320和泡沫芯318之间、卡圈部分320与第一和第二FRP复合层314和316之间。在图3I所示的实施例中，卡圈12-9C和卡圈12-1C通过螺栓34和螺母36连接。或者，凸缘部分112可以通过任何其它期望的紧固件连接，例如铆钉，或通过焊接进行连接。如图3J所示，以16J示出了连接接头的第十替代实施例的一部分。在所示的实施例中，塔架12-10由FRP复合材料形成，如上所述。外壳14-10由强化混凝土形成，如上所述。塔架12-10的第一端部12-10A嵌入到外壳14-10的第二端部14-10B的固化混凝土中，并且粘接到该固化混凝土。如图3K所示，以16K示出了连接接头的第十一替代实施例的一部分。在所示的实施例中，塔架12-11和外壳14-11由复合层压材料形成，也如图20和3I所示。所示的塔架12-11包括第一FRP复合层330、第二FRP复合层332和泡沫芯334。塔架12-11的第一端部12-11A和外壳14-11的第二端部14-11B由第三FRP复合层336闭合。粘合剂层可以施加在第三FRP复合层336之间。如图3L所示，以16L示出了连接接头的第十二替代实施例的一部分。在所示的实施例中，塔架12-12由FRP复合材料形成，如上所述。如果需要，环形腔体340可以形成在塔架12-12中，并且填充有泡沫342。或者，塔架12-12可以由复合层压材料形成，也如图20所示。多个螺纹紧固件344附接在塔架的第一端部12-12A中的紧固件腔体346内。在塔架12-12的制造期间，螺纹紧固件344可以嵌入在塔架12-12的第一端部12-12A的FRP复合材料中。如果需要，强化纤维348可以缠绕螺纹紧固件344，以加强FRP复合材料和螺纹紧固件之间的粘接。外壳14-12由强化混凝土形成，如上所述。环形板350通过螺栓354附接到外壳14-12的第二端部14-12B。或者，环形板350可以通过缆线（未示出）附接到外壳14-12的第二端部14-12B。板350包括多个孔352，螺栓344延伸穿过该孔。螺母36附接到螺栓344。或者，外壳可以为图3A到3E所示的任何外壳实施例。现在参见图4，以122示出了连接接头的第十三实施例。在所示的实施例中，塔架124由FRP复合材料形成，外壳126由强化混凝土形成，如上所述。塔架124为基本上管状，并且包括腔体125。外壳126也为基本上管状，并且包括处于外壳126的第二端部126B处的外壁126W。塔架124的第一端部124A插入到外壳126的第二端部126B中。形成外壁126W的混凝土向内且向上延伸到塔架124的腔体125中，以限定刚度构件130。当固化时，刚度构件130为塔架124提供增加的刚度。可以通过将塔架124的第一端部124A插入到外壳形式（未示出）中而形成连接接头122，该外壳形式限定了待形成的外壳126的第二端部126B的形状。混凝土可以被灌注（如箭头128所示）通过塔架124的腔体125，并且灌注到外壳形式中，以形成外壳126的第二端部126B的外壁126W。当混凝土固化时，刚度构件130的混凝土与外壳126的第二端部126B的外壁126W的混凝土邻接，从而塔架124的第一端部124A嵌入在外壳126的第二端部126B中并且粘接到该第二端部。另外，第一端部124A的外表面可以纹理化，使得其在图4的数字132所确定的区域中与外壳126的第二端部126B的外壁126W的混凝土互锁和粘接。图5示出了塔架212的替代实施例。所示的塔架212由多个环或区段216形成。塔架区段216在连接接头218处彼此连接。连接接头218可以为图2、3A到3L和4所述和所示的任何连接接头。如上有关塔架12的描述，塔架区段216可以由FRP复合材料、强化混凝土或钢制成。塔架212也可以具有任何合适的外径和高度。塔架区段216也可以以与以下关于外壳区段220所述相同的方式通过后张紧缆线进行连接。图6示出了外壳214的第一替代实施例。所示的外壳214由多个环或区段220形成。外壳区段220在连接接头222处彼此连接。连接接头222可以为图2、3A到3L和4所述和所示的任何连接接头。如上有关外壳14的描述，外壳区段216可以由FRP复合材料、强化混凝土或钢制成。外壳214也可以具有任何合适的外径和高度。或者，如图6A最佳地示出，外壳区段220可以通过延伸穿过某些或全部外壳区段220的后张紧缆线225进行连接，由此将外壳区段220夹持在一起并且限定出外壳214。密封构件（例如垫圈G）可以设置在外壳区段220之间，以密封连接接头222。合适的垫圈材料的非限制性例子包括氯丁橡胶、填缝材料、橡胶和其它弹性体。参见图6B，在外壳214的第一端部214A处的最下侧外壳区段221可以由混凝土形成，并且具有的外径显著大于区段220的外径。从而，外壳区段221将具有比外壳区段220大的质量，并且为外壳214提供额外的压舱物。参见图7，以28示出了外壳的第二替代实施例。外壳28包括多个中空管构件30。在所示的实施例中，管构件30通过长形腹板32连接。管构件30可以由FRP复合材料制成，并且每个管构件30都可以填充或部分填充有泡沫F或混凝土，以用于增加刚度，如上所述。或者，中空管构件30可以以与外壳14相同的方式由混凝土形成，如上所述。在所示的实施例中，外壳28具有六个中空管构件30。在其它实施例中，外壳28可以具有多于或少于六个的中空管构件30。现在参见图8，浮置复合材料风力涡轮机平台40的第二实施例示出为锚固到海床S。所示的浮置风力涡轮机平台40为系泊缆绳稳定的、张力腿型平台，并且包括在连接接头46处附接到外壳平台44的塔架12。系泊缆绳48附接到平台44，并且进一步经由锚固件19锚固到海床S。风力涡轮机20安装到塔架42。张力腿型平台借助于通过教导的系泊缆绳锚固到海床上的浮力外壳或平台维持其稳定漂浮。这种类型的浮置风力涡轮机平台可以显著轻于其它类型的浮置风力涡轮机平台，原因是重心不必处于浮力重心以下。参见图8和9所示的实施例，平台44包括中心部分50和从中心部分50沿径向向外延伸的腿部52。竖向延伸部分54从中心部分50向外延伸（当观察图8时为向上）。平台44的内部限定了基本上填充有空气以具有浮力的腔体。在所示的实施例中，平台44具有三个腿部52。在其它实施例中，平台44可以具有多于或少于三个的腿部52。平台44可以由强化混凝土形成，如上所述。或者，平台44可以由FRP复合材料以与如上所述的塔架12相同的方式形成。另外，平台44可以由钢形成。平台44可以具有任何期望的尺寸。例如，在所示的实施例中，当从平台44的中心C测量时，平台44的每个腿部52的长度为大约45米。或者，当从平台44的中心C测量时，每个腿部52的长度可以在从大约30米到大约100米的范围内。径向延伸的凸缘44F形成于竖向延伸部分54的第一端部（当观察图8时为上端部）处。径向延伸的凸缘44F限定了连接接头46的一部分。在所示的实施例中，连接接头46通过连接塔架12的凸缘12F与凸缘44F而形成。凸缘12F和44F可以通过螺栓34和螺母36连接，如图2所示和如上所述。或者，凸缘12F和44F可以通过任何其它期望的紧固件连接，例如铆钉、粘接剂，或通过焊接进行连接。另外，连接接头46可以为图2、3A到3L和4所述和所示的任何连接接头。每个系泊缆绳48的第一端部（当观察图8时为上端部）附接到平台44的每个腿部52的远侧端部。每个系泊缆绳48的第二端部（当观察图8时为下端部）通过锚固件19附接或锚固到海床S，如上所述。在所示的实施例中，系泊缆绳48被构造为教导系泊件。系泊缆绳48可以由任何期望的材料形成。合适的系泊缆绳材料的非限制性例子包括钢绳或钢缆、钢链节段、诸如尼龙绳的合成绳索、以及诸如FRP筋腱的复合材料筋腱。如图8所示，塔架12的下部部分（即第一端部12A）处于水位线WL以下。参见图10，以40′示出了系泊缆绳稳定的、张力腿型平台的第二实施例。所示的浮置风力涡轮机平台40′包括在连接接头46′处附接到外壳平台44′的塔架12′。系泊缆绳48附接到外壳平台44，并且还锚固到海床（图10中未示出）。风力涡轮机20安装到塔架12′。所示的外壳平台44′与外壳平台44基本上类似，但是竖向延伸部分54′比竖向延伸部分54长。在所示的实施例中，竖向延伸部分54′被构造成使得第一端部54A′及其附接的凸缘44F处于水位线WL以上。在所示的实施例中，竖向延伸部分54′的长度为大约40米。或者，竖向延伸部分54′的长度可以在从大约5米到大约50米的范围内。现在参见图11，浮置复合材料风力涡轮机平台60的第三实施例示出为锚固到海床S。所示的浮置风力涡轮机平台60与图8所示的系泊缆绳稳定的、张力腿型平台40类似，并且包括在连接接头66处附接到外壳平台44的塔架62。系泊缆绳48附接到外壳平台44，并且进一步经由锚固件19锚固到海床S。风力涡轮机20安装到塔架62。斜拉缆线64附接到外壳平台44，并且进一步附接到塔架62。在所示的实施例中，塔架62形成为管，并且由纤维强化的聚合物（FRP）复合材料制成。合适的FRP复合材料的非限制性例子包括玻璃和碳FRP。或者，塔架62可以由混凝土或钢形成，如上所述。因为斜拉缆线64减小了塔架62中的弯曲应力，所以塔架62的直径比图8所示的塔架12的直径小。例如，塔架62可以具有任何合适的外径和高度。在所示的实施例中，塔架62的外径为大约4米。或者，塔架62的外径可以为任何其它期望的直径，从大约3米到大约10米的范围内。在所示的实施例中，塔架62的高度为大约90米。或者，塔架62的高度可以在从大约40米到大约150米的范围内。塔架62的内部还限定了在第一端部62A和第二端部62B之间的腔体（图11中未示出）。径向延伸的凸缘62F形成于塔架62的第一端部62A处，如图4中最佳地示出。径向延伸的凸缘62F限定了连接接头66的一部分。在所示的实施例中，连接接头66通过连接凸缘62F和凸缘44F而形成。凸缘62F和44F可以通过螺栓34和螺母36连接，如图2所示和如上所述。或者，凸缘62F和44F可以通过任何其它期望的紧固件连接，例如铆钉、粘接剂、水泥浆，或通过焊接进行连接。另外，连接接头66可以为图2、3A到3L和4所述和所示的任何连接接头。每个斜拉缆线64的第一端部（当观察图11时为下端部）附接到外壳平台44的每个腿部52的远侧端部。每个斜拉缆线64的第二端部（当观察图11时为上端部）附接到塔架62的中点62M。斜拉缆线64支撑塔架62并且减小塔架62中的弯曲应力。斜拉缆线64可以由任何期望的材料形成。合适的系泊缆绳材料的非限制性例子包括钢绳或钢缆、钢链节段、诸如尼龙绳的合成绳索、以及诸如FRP筋腱的复合材料筋腱。现在参见图12，浮置复合材料风力涡轮机平台70的第四实施例示出为锚固到海床S。所示的浮置风力涡轮机平台70与图11所示的浮置复合材料风力涡轮机平台60基本上相同，并且包括在连接接头66处附接到外壳平台44的塔架62。系泊缆绳74附接到外壳平台44，并且进一步锚固到海床S。风力涡轮机20安装到塔架62。斜拉缆线64附接到外壳平台44，并且进一步附接到塔架62。取代图11所示的教导系泊缆绳48的是，系泊缆绳74被构造为链系泊件，如上所述。浮置复合材料风力涡轮机平台70还包括通过缆线76从外壳平台44悬置的大质量块72。质量块72可以具有任何期望的重量，例如重量为大约1000kg。或者，质量块72的重量可以在从大约10kg到大约1500kg的范围内。质量块72可以由具有期望重量的任何材料形成。适合用于质量块72的材料的非限制性例子包括岩石、混凝土块和钢块中的一种或多种。这些一种或多种物品可以包含在网、桶或其它外壳或容器中。每个缆线76的第一端部（当观察图12时为下端部）附接到质量块72。每个缆线76的第二端部（当观察图12时为上端部）附接到外壳平台44的每个腿部52的远侧端部。合适的缆线材料的非限制性例子包括钢绳或钢缆、钢链节段、诸如尼龙绳的合成绳索、以及诸如FRP筋腱的复合材料筋腱。现在参见图13，浮置复合材料风力涡轮机平台80的第五实施例示出为锚固到海床S。所示的浮置风力涡轮机平台80为系泊缆绳稳定的、板浸没型平台，并且包括附接到浮筒平台84的塔架82。系泊缆绳90附接到浮筒平台84，并且进一步经由锚固件19锚固到海床S。风力涡轮机20安装到塔架82。塔架82可以为任何合适的塔架，并且可以与上述塔架12相同。因此，塔架82可以由强化混凝土、FRP复合材料形成，或者由钢形成，如上所述。浮筒平台84包括通过结构构件88连接的多个浮力构件或浮筒86。在所示的实施例中，浮筒平台84具有三个浮筒86。在其它实施例中，浮筒平台84可以具有多于或少于三个的浮筒86。所示的浮筒86具有形成于每个浮筒86的第一端部86A处的径向延伸的凸缘87。或者，浮筒86可以形成为不具有凸缘87。在图13所示的浮筒平台84的实施例中，塔架82可以经由连接器接头（未示出）附接到一个浮筒86。该连接器接头可以为图2、3A到3L和4所述和所示的任何连接接头。在图16所示的浮筒平台84′的第二实施例中，浮筒86通过结构构件94连接到中心轮毂92。在该实施例中，塔架82经由连接器接头（未示出）附接到中心轮毂92，而例如图2、3A到3L和4所述和所示的任何连接接头。在所示的实施例中，浮筒86是大致中空的，并且限定了腔体。任何浮筒86的腔体的一部分可以填充有压舱物B，以帮助稳定该浮置风力涡轮机平台80。或者，压舱物B可以填充任何浮筒86的整个腔体。合适的压舱物材料的非限制性例子包括水、岩石、铜矿石和其它致密矿石。其它充分致密的材料也可以用作压舱物，以填充或部分填充浮筒86的腔体。浮筒86可以由强化混凝土、FRP复合材料形成，或者由钢形成，如上所述。结构构件88也可以由强化混凝土、FRP复合材料形成，或者由钢形成，如上所述。浮筒平台84可以具有任何期望的尺寸。例如，每个浮筒86的外径可以为大约12米，高度可以为大约30米。或者，浮筒86的外径可以在从大约10米到大约50米的范围内，高度可以在从大约10米到大约40米的范围内。浮筒86的中心之间测量的距离D可以为大约30米。或者，该距离D可以在从大约15米到大约100米的范围内。每个系泊缆绳90的第一端部（当观察图13时为上端部）附接到浮筒平台84的一个浮筒86。每个系泊缆绳90的第二端部（当观察图13时为下端部）通过锚固件19附接或锚固到海床S，如上所述。在所示的实施例中，系泊缆绳90被构造为链系泊件。系泊缆绳90可以由任何期望的材料形成。合适的系泊缆绳材料的非限制性例子包括钢绳或钢缆、钢链节段、诸如尼龙绳的合成绳索、以及诸如FRP筋腱的复合材料筋腱。现在参见图14，浮置复合材料风力涡轮机平台100的第六实施例示出为锚固到海床S。所示的浮置风力涡轮机平台100与图13所示的浮置复合材料风力涡轮机平台80基本上类似，并且包括附接到浮筒平台84的塔架102，如上所述。每个系泊缆绳90附接到浮筒平台84的一个浮筒86，并且还经由锚固件19锚固到海床S。风力涡轮机20安装到塔架102。斜拉缆线104附接到浮筒平台84的每个浮筒86，并且还附接到塔架102的第一端部102A。因为斜拉缆线104减小了塔架102中的弯曲应力，所以塔架102的直径比图13所示的塔架82的直径小。例如，塔架102可以具有任何合适的外径和高度。在所示的实施例中，塔架102的外径为大约4米。或者，塔架102的外径可以为任何其它期望的直径，从大约3米到大约12米的范围内。在所示的实施例中，塔架102的高度为大约90米。或者，塔架102的高度可以在从大约50米到大约140米的范围内。现在参见图15，浮筒平台84可以包括旋转转台106，该旋转转台安装到浮筒平台84的下端部。在图15所示的实施例中，系泊缆绳90附接到旋转转台106，而不是附接到浮筒86。在该实施例中，浮置复合材料风力涡轮机平台，例如平台80和100，可以相对于转台106旋转，从而可以响应于风向和洋流而自对准。现在参见图17、18A和18B，以140示出了浮筒平台的第三实施例。浮筒平台140包括通过结构构件144连接的多个浮力构件或浮筒142。在所示的实施例中，浮筒平台140具有三个浮筒142。在其它实施例中，浮筒平台140可以具有多于或少于三个的浮筒142。所示的浮筒142具有形成于每个浮筒142的第一端部142A处的径向延伸的凸缘146。或者，浮筒142可以形成为不具有凸缘146。在所示的实施例中，浮筒142是大致中空的，限定了腔体，并且由强化混凝土形成。所示的结构构件144是大致管状的，限定了腔体145，并且由FRP复合材料形成。如图18A中最佳地示出，在浮筒平台140的第一实施例中，浮筒142包括外壁142W。结构构件144的第一和第二端部144A和144B分别插入到浮筒142的外壁142W中。形成外壁142W的混凝土延伸到每个结构构件144的腔体145中，以限定刚度构件148。当固化时，刚度构件148为浮筒平台140提供增加的刚度。在图18B中以140′示出浮筒平台的第二实施例。浮筒平台140′与浮筒平台140基本上相同，但是不包括刚度构件148。结构构件144的第一和第二端部144A和144B分别插入到浮筒142的外壁142W中，并且粘接到该外壁。可以通过将结构构件144的第一和第二端部144A和144B分别插入到浮筒形式（未示出）中而形成刚度构件148，该浮筒形式限定了待形成的浮筒的形状。混凝土可以灌注到浮筒形式中，以限定浮筒142的外壁142W。该混凝土还将流入结构构件144的腔体145。当混凝土固化时，刚度构件148的混凝土与浮筒142的外壁142W的混凝土邻接，从而结构构件144的第一和第二端部144A和144B分别嵌入到浮筒142中并且粘接到该浮筒。另外，相应的结构构件144的第一和第二端部144A和144B中每个端部的外表面可以纹理化，使得每个外表面与浮筒142的外壁142W的混凝土互锁和粘接。应当理解，结构构件144也可以由强化混凝土形成，或者由钢形成，如上所述。在图17所示的浮筒平台140的实施例中，诸如塔架82（在图17中用虚线示出）的塔架可以经由连接器接头（未示出）附接到一个浮筒142。该连接器接头可以为图2、3A到3L和4所述和所示的任何连接接头。现在参见图21，以440示出了浮筒平台的第四实施例。浮筒平台440包括通过结构构件446连接到中心浮筒444的多个浮力构件或浮筒442。在所示的实施例中，浮筒平台440具有三个浮筒442。在其它实施例中，浮筒平台440可以具有多于或少于三个的浮筒442。所示的浮筒442具有形成于每个浮筒442的第一端部442A处的径向延伸的凸缘448。或者，浮筒442可以形成为不具有凸缘448。在该实施例中，诸如塔架82的塔架经由连接器接头（未示出）附接到中心浮筒444，而例如图2、3A到3L和4所述和所示的任何连接接头。或者，塔架82可以附接到三个浮筒442中的任一个。所示浮筒442中的每一个都由多个环或区段450形成。区段450在连接接头452处彼此连接。如上有关外壳14的描述，区段450可以由FRP复合材料、强化混凝土或钢制成。区段450可以通过延伸穿过某些或全部区段450的后张紧缆线454进行连接，由此将区段450夹持在一起并且限定出浮筒442。密封构件（例如垫圈G）可以设置在区段450之间，以密封连接接头452。或者，连接接头452可以为图2、3A到3L和4所述和所示的任何连接接头。附接环456周向地安装到浮筒442的外表面，并且提供用于将结构构件446附接到浮筒442的安装结构。附接环456可以由钢、FRP复合材料或强化混凝土形成。或者，附接环456可以在两个相邻的区段450之间安装在连接接头452中。当区段450组装以形成浮筒442时，闭合构件458可以附接到浮筒442的第二端部442B。在优选实施例中已经描述了风力涡轮机平台的操作原理和模式。然而，应该指出的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本文所述的风力涡轮机平台可以以除了具体地所示和所述之外的方式实施。