用于将风能转化为电力的浮动式海上平台的制作方法

本发明应用于涡轮机(也称为“透平机械”)领域，即，应用于适于将流体的动能和/或压力能转化成机械能(例如，转化成驱动轴围绕其轴线的旋转)的流体涡轮机械领域。本发明特别地涉及所谓的“风力”涡轮机，即，适于将大量大气空气的运动(即，大气气流或“风”)转化成机械能的涡轮机。风力涡轮机通常通过传动轴连接到交流发电机，以将所述风力涡轮机用风能转化为的机械能转化成电力。更准确地，本发明涉及安装在所谓的“海上”平台上的风力涡轮机，即，旨在放置在公海中的浮动式平台上的风力涡轮机。

背景技术：

1、目前安装在海上平台上的风力涡轮机是具有水平轴线的涡轮机(turbines witha horizontal axis)，即，设有能够通过风围绕水平布置的轴线旋转的叶片的涡轮机。众所周知，仅当转子沿风吹的方向取向时，所述涡轮机才能够将风能转化为机械能。为了使具有水平轴线的风力涡轮机始终在有风的情况下运行，因此必须保持转子沿风修正的方向取向。然而，在公海上，风向不断改变。为了使安装在海上平台上的具有水平轴线的风力涡轮机始终在有风的情况下运行，就必须使得转子反复旋转，以使转子保持沿着风流方向取向。

技术实现思路

1、本发明的目的是通过提出一种包括无论风吹的方向如何均适于将风能转化成机械能的至少一个风力涡轮机的海上平台来克服前述缺陷。

2、本发明涉及一种海上平台，所述海上平台包括：

3、·基座，可以将所述平台放置在海中的所述基座上；

4、·由所述基座支承的至少一个风力涡轮机，

5、所述涡轮机包括围绕旋转轴线可旋转的转子，

6、所述涡轮机适于将风能至少部分地转化成机械能，并且更精确地转化成所述转子围绕所述旋转轴线的旋转；

7、·至少一个交流发电机，所述交流发电机连接到所述转子并且适于将所述转子围绕所述旋转轴线的旋转转化成电力；

8、·连接到所述交流发电机并且适于从所述平台转移电力的电力传输装置，其中所述交流发电机适于转化所述转子围绕所述轴线的旋转，

9、当所述平台被放置在海中的所述基座处时，所述平台适于漂浮，使得所述涡轮机至少部分地位于海面之上，

10、其中，根据本发明，所述涡轮机是“竖直轴线”型，

11、所述涡轮机由所述基座支承，使得当所述平台被放置在海中的基座处时，假设海的自由表面平坦并且水平布置，则所述旋转轴线竖直布置，所述转子围绕所述旋转轴线可旋转。

12、有利地，与具有水平轴线的涡轮机不同，具有竖直轴线的涡轮机适于将风能转化成机械能，而与风吹的方向无关。因此，无论风吹的方向如何，本发明的平台的涡轮机均能够“接受”风。此外，与具有水平轴线的风力涡轮机不同，所述涡轮机不需要偏航角控制机构，也不需要速度倍增器。与具有水平轴线的风力涡轮机相比，较少数量的运动零部件有利地导致更有限的磨损现象。

13、在以下描述中公开并且在从属权利要求中提及本发明的其他创新特征。

14、根据本发明的一方面，所述涡轮机是“达里厄”型，

15、所述转子包括多个叶片，所述多个叶片连接到传动轴并且可与所述轴一起围绕所述旋转轴线旋转，

16、所述涡轮机适于将风能至少部分地转化为所述叶片和所述轴两者围绕所述旋转轴线的旋转，

17、所述轴包括第一端部和与所述第一端部相对的第二端部，

18、所述涡轮机由所述基座支承，使得所述第一端部比所述第二端部更靠近所述基座，

19、所述轴在所述第一端部处连接至所述交流发电机，

20、所述轴连接到所述交流发电机，使得所述交流发电机适于将所述轴围绕所述旋转轴线的旋转转化成电力，

21、所述平台还包括：

22、·适于储存电力的蓄电装置，

23、所述蓄电装置连接到所述交流发电机以用于储存电力，其中所述交流发电机适于转化所述轴围绕所述旋转轴线的旋转；

24、·旋转装置，所述旋转装置连接到所述轴并且适于使所述轴围绕所述旋转轴线旋转，

25、所述旋转装置是由电力提供动力的，

26、所述蓄电装置连接至所述旋转装置，以用于借助于储存在所述蓄电装置中的电力为所述旋转装置提供电力。

27、顺便提及，由于已知的达里厄型涡轮机不是自启动，因此蓄电装置(例如，蓄电器)和旋转装置(例如，电马达)的存在是必要的。借助于电马达，转子以不断增加的角速度旋转，直到达到极限速度为止，以便允许涡轮机自主运行。

28、根据本发明的这个方面，交流发电机靠近基座。因此，与目前包括具有水平轴线的风力涡轮机的海上平台相比，本发明的平台的重心有利地更低。较低的重心使平台在海上时具有更高的稳定性。由于交流发电机靠近基座，因此与用于将风能转化为电力的当前海上平台的交流发电机相比，该交流发电机更容易接近并且因此也更容易维护。

29、根据本发明的另一方面，所述蓄电装置和所述旋转装置比所述第二端部更靠近所述基座。

30、根据本发明的这一方面，蓄电器和电马达与交流发电机一样靠近基座。因此，它们有利地有助于在平台处于海上时为平台提供更高的稳定性并且易于接近。

31、根据本发明的另一方面，所述基座包括上壁，

32、当所述平台被放置在海中的所述基座处时，所述平台适于漂浮，使得所述上壁至少部分地位于海面之上，

33、所述平台在所述上壁处包括一个或多个光伏模块(光伏模块中的每一个均包括多个光伏电池)，以便当所述平台被放置在海中所述基座处时适于将太阳能转化为电力，

34、所述传输装置连接至所述一个或多个光伏模块并且适于从所述平台转移电力，其中所述一个或多个光伏模块适于转化太阳能。

35、有利地，根据本发明的这一方面，海上平台能够通过不仅将风能转化为电力，还将太阳能转化为电力来分配电力。

36、根据本发明的另一方面，所述一个或多个光伏模块连接至所述旋转装置，以用于为所述旋转装置提供电力。

37、有利地，根据本发明的这一方面，光伏模块可以分配启动涡轮机所需的电力。

38、根据本发明的另一方面，所述蓄电装置连接到所述一个或多个光伏模块，用于储存电力，其中所述一个或多个光伏模块适于转化太阳能。

39、根据本发明的另一方面，所述一个或多个光伏模块不直接连接到所述旋转装置，而是仅通过所述蓄电装置连接到所述旋转装置。

40、根据本发明的另一方面，从平台直接转移超出蓄电装置容量的所产生的电力。

41、根据本发明的另一方面，所述传输装置连接到所述蓄电装置并且适于从所述平台传输储存在所述蓄电装置中的电力。

42、根据本发明的另一方面，所述传输装置不直接连接到所述交流发电机，而是仅通过所述蓄电装置连接到所述交流发电机。

43、根据本发明的一方面，所述平台包括系泊装置，所述系泊装置适于在所述平台被放置在海中的基座处时将所述基座固定到海中的保持点(例如，嵌入海床中的系泊杆)，以便限制所述平台在海中的运动自由度。