CN102390494A - 悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础 - Google Patents

悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础,包括钢管筏和可装风能发电机的风机塔;钢管筏包括水平放置的由钢管臂通过节点连接构成的包括至少一个等边三角形结构的闭合网状平台,钢管筏还包括分别竖直设置在每个节点上的连接管,以用于安装所述风机塔。因为主体结构为网状钢管结构,因此易于拆卸和安装,实现岸上预制以及施工标准化和模块化;可以安装3台以上的风机组群;因包含至少一个等边三角形结构,可平稳地半潜式悬浮在海水中;半潜式设计,可通过水的阻力减缓风浪冲击。因此可用于深海。本发明能大幅降低海上风电场建设成本,对大规模海上风电场的开发与建设意义重大。

Description

悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础
技术领域
本发明涉及支撑系统和基础,尤其涉及一种悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础。
背景技术
现有的海上风电场沿用了海上探油钻井平台技术,诸如采用重力式的桩基或沉井。但对于水深在100m以上的深海,采用上述方法的造价太过昂贵,在实际应用中是不现实的。虽然现在欧洲已研发了多种浮动式海上风塔,但所有开发的方案都是将单个风机塔置于浮式平台上,并由多根拉索使其平衡。其中,拉索有的直接通过锚固定于海底,也有的拉索采用重力块并通过锚固定于海床。上述结构的缺陷在于,若其中一根拉索被折断,整个风机塔即失去平衡,继而翻倒,从而导致巨大的经济损失。即使拉索没有被折断,但当遭遇特大海浪时,例如在7米高的巨浪下,风机塔将位于海浪的谷底,此时拉索中的张拉力随之消失,风机塔将失去平衡力,或失稳翻倒,或倾斜过大,导致海上风机损坏,这些都是现有海上独立风机基础安全性不足的缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中风电场安装成本高、在恶劣天气条件下无法确保风机塔的安全和稳定的缺陷,提供一种能够增加风能发电机的发电效率以及使得风能发电机运行稳定且安全的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础,包括钢管筏和竖直安装在所述钢管阀上的可装风能发电机的风机塔;所述钢管筏包括水平放置的由多根钢管臂通过节点连接构成的闭合网状平台,所述闭合网状平台包括至少一个等边三角形结构;所述钢管筏还包括分别竖直设置在每个节点上的连接管,以用于安装所述风机塔。
在根据本发明实施例的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础中,所述支撑系统和基础还包括通过控制钢管筏内填充的气体量来控制所述支撑系统和基础在海水中升、降的升降调节装置。
在根据本发明实施例的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础中,所述钢管筏的网状平台包括多个独立的等边三角形结构。
在根据本发明实施例的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础中,所述钢管筏的网状平台为多个等边三角结构联合构成的多边形结构。
在根据本发明实施例的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础中,每个所述风机塔上设有浮子,用于浸在海水中与所述钢管筏配合以增强所述支撑系统和基础的稳定性。
在根据本发明实施例的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础中,所述连接管与所述网状平台之间设有用于加强所述钢管筏稳定性的桁架。
在根据本发明实施例的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础中,所述钢管臂由多根钢管依次通过连接头连接构成,并在连接处设有密封件;所述节点为空心球体;所述钢管臂与所述节点的连接端为开口端,以使所述钢管臂与所述节点联通。
在根据本发明实施例的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础中,所述钢管臂的管壁上设有通水孔和对应的电控阀门以控制所述钢管臂通过所述通水孔与外界联通;所述风机塔的上半部的管壁上设有排气孔和进气孔以及对应的电控阀门,以控制所述风机塔通过所述排气孔或进气孔与外界联通。
在根据本发明实施例的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础中,所述升降调节装置包括电动空气压缩机和用以控制所述电动空气压缩机启动或停止的电控机构;所述电动空气压缩机的压缩空气输出端与所述风机塔上设置的进气口联通。
在根据本发明实施例的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础中,所述电控机构分别电连接或通信连接所述电控阀门以控制所述电控阀门的开启或关闭。
在根据本发明实施例的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础中,所述支撑系统和基础通过钢索和锚碇固定在海床上。
本发明产生的有益效果是:因为支撑系统和基础为钢网结构,方便运输和安装,可以避免深海安装作业和特殊船舶运输;因为钢管筏包含至少一个等边三角形结构,因此支撑系统和基础可平稳地悬浮在海水中;因为钢管筏是半潜式悬浮在水中,可通过在水中所受到的海水阻力来减缓风浪冲击,同时不会影响行船和渔业操作。因此,通过支撑系统和基础,风电发动机可在深海区运行,从而提高发电效率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是依据本发明实施例的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础以及风能发电机的结构示意图;
图2是依据本发明实施例的具有单个菱形网状结构的支撑系统和基础的结构示意图;
图3是依据本发明实施例的具有由多个等边三角形单元构成的五角星结构的支撑系统和基础的结构示意图;
图4是依据本发明实施例的具有多个独立等边三角形单元的支撑系统和基础的结构示意图;
图5是依据本发明实施例的具有多个独立菱形的支撑系统和基础的结构示意图;
图6是依据本发明实施例的钢管臂和连接管与节点连接处的局部结构示意图;
图7是依据本发明实施例的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础以及风能发电机在正常悬浮时的结构示意图;
图8是依据本发明实施例的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础以及风能发电机在深度下沉悬浮时的结构示意图;
图9是依据本发明实施例的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础以及风能发电机在不启用升降功能时的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参见图1,依据本发明实施例的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础用于安装风能发电机13,其中,风能发电机13竖直固定在支撑系统和基础上。风能发电机13用于将风能转换为电能,可选用现有技术中已有的水平轴风力发电机或竖直轴风力发电机。
支撑系统和基础包括风机塔6、钢管筏和升降调节装置,其中,风能发电机13安装在风机塔6上,风机塔6的底端竖直固定在钢管筏上,升降调节装置用于通过控制钢管筏内填充的气体量来控制支撑系统和基础在海水中升、降,从而固定在支撑系统和基础上的风能发电机13可以随支撑系统和基础一起升降。
钢管筏包括由多根大口径空心钢管组合构成闭合网状平台,操作中,钢管筏平放在海面上,使得风电场能够平衡且稳定地悬浮在海中。在本发明的实施例中,网状平台的结构优选为等边三角形,因为等边三角形结构相比于正方形等其它形状而言较为稳定,因此支撑系统和基础可以稳定地悬浮在海水中;风机塔6竖直固定在该等边三角形的每个角的顶点处。当然,也可以将一个等边三角形结构作为钢管筏的一个结构单元,网状平台由多个结构单元组合构成其它多边形,或者网状平台包括多个独立的结构单元,因此网状平台根据需要有多种设置。例如,图2示出的网状平台采用两个等边三角形构成菱形结构。图3示出的网状平台采用多个等边三角形构成五角星结构,此时网状平台上可以安装37台风机。图4示出的网状平台包括多个独立的三角形结构。图6示出的网状平台包括多个独立的菱形结构,其它结构依次类推。总而言之,从以上示例可以看出,每个悬浮海上风电场结构和基础可支承3台至37台3.0兆瓦至6.0兆瓦海上风机机组。一般而言,钢管筏的网状结构组合程度越高,即包含的结构单元越多,钢管筏结构的强度和稳定性越高,因此,从稳定性和安全性角度而言,组成程度越高越好。但是从经济角度而言则不同,以图2为例,三角形结构中,三条钢管臂即可支撑三个风能发电机,但是菱形结构中,五条钢管臂组成的钢管筏上只能支撑四台风能发电机。依次类推,每增加一台风能发电机需要增加两条钢管臂。因此,钢管筏中虽然可以无限增加结构单元,但是成本也相应增加,单纯从经济角度而言,单个等边三角形结构的钢管筏是最佳的,因此可选用包括多个独立三角形结构的设置。下面将以单个等边三角形构成的钢管筏为例来详细描述钢管筏结构,但是本领域的技术人员应当知晓,以下举例讨论仅用于描述本发明,并不是对本发明的限制,因此在此基础上的各种等同和替代均在本发明的保护范围以内。
再如图1所示,钢管筏包括闭合网状平台和连接管,操作中网状平台平放在海面上。此处,网状平台为等边三角形,即只包含一个等边三角形。网状平台包括多条钢管臂1和多个节点2,钢管直径可选为4.5m,厚度约38mm至40mm。其中,每条钢管臂1的长度相等,且钢管臂1的两端分别与节点2连接从而形成等边三角形结构,因此在该结构中,钢管臂1为等边三角形的边,节点2为等边三角形的角的顶点。因为钢管筏可将许多单独的风能发电机连接成风能发电机群组,但是由于风能发电机间的距离要有5D-7D的距离,才可避免下风能发电机受上风机的尾气影响。其中D是风能发电机的桨叶直径,一般桨叶直径是70m至100m,则风能发电机的间距离约是400m至700m之间。具体到本发明的实施例中,假如风能发电机的间距离约为500m,钢管臂的直径为4.5m,则钢管臂的跨/深比为500/4.5=111。此时钢管臂相当于悬索桥中的主梁,在桥梁设计中,主梁约为3.5m,跨度在1000m以上,跨/深比在250以上。因此从桥梁设计角度而言,本发明实施例中的支撑系统和基础的跨/深比远小于250,因此从结构角度而言是稳定的。又因为构成钢管筏中每条边的钢管长度最少为400m,实际生产中很难生产这种长度的钢管,而且这种长度的钢管也难于运输和安装。因此,实际应用中钢管筏的网状平台的钢管臂1由多根长度较短的钢管通过连接头依次连接形成,钢管与连接头之间设有密封件,从而使得钢管臂1为密封结构。在本发明的实施例中,节点2优选为空心球体,当然也可以是其它形状的空心体。每根钢管臂1的两端分别与节点2固定连接,例如可将钢管臂1焊接在节点2上。如图7所示,钢管臂1与节点2连接的两端为开口端,并且确保连接后的钢管臂1的每端都与所连接的节点2的空心空间联通,从而使得整个网状平台中的钢管之间是相互联通的。
另外,钢管臂1上至少设有一个通水孔和与该通水孔对应的电控阀门。通水孔为设置在钢管臂1的管壁上的通孔,电控阀门可以密封或打开该通水孔,当电控阀门打开通水孔时,钢管臂1内的空心将与外界海水联通,从而海水可以涌入到钢管臂1的空心内,相比于空气填充,此时海水填充的钢管臂1的自重将显著增加。从以上可以看出,可以通过改变钢管筏的钢管臂1中的填充物来改变钢管筏以及整个风电场的自重,使得钢管筏开始下沉,从而使得整个支撑系统和基础或风电场在海面上开始下降。
连接管3竖直固定在等边三角形的每个角的顶点处,在本发明的实施例中,连接管3的直径约为4.5m,厚度约38mm至40mm,连接管3的一端焊接在节点2上以确保连接管3与网状平台竖直;另一端通过连接环5与风机塔6连接。连接管3的两端均为开口端,并且确保当连接管3与节点2连接后是联通的,具体如图7所示,从而连接管3与整个网状平台是联通的。
为了加强钢管筏在海上的稳定性,可在网状平台和连接杆3之间设置桁架4。在本发明的实施例中,该桁架由三根直径较小的钢管构成,可以呈品字形或倒品字形,三者之间以杆系连接。但钢管直径不宜过小,要以人能走在其中为主,便于维修。例如可采用三根直径为2.2m的钢管。在海浪和风力的冲击作用下,连接管3与风机塔6的连接处所受应力的弯矩最大,在该位置处设置斜撑结构的桁架,能够减少应力,使得设置在支撑装置上的风能发电机的倾斜率减低,有利于风能发电机的运作。
风机塔6为大口径空心钢管,其中,风能发电机13设置在支撑杆5的顶端,风机塔6的底端设为开口端并与连接管3固定连接,例如通过焊接方式连接,连接后确保风机塔6与连接管3内部是联通的,且风机塔6与连接管3一起竖直于钢管筏。风机塔6的上半部设有进气孔和排气孔、以及与该进气孔或排气孔分别对应的电控阀门。进气孔和排气孔为设置在风机塔6的管壁上的通孔,电控阀门可以密封或打开该进气孔或排气孔,其中,当电控阀门打开排气孔时,风机塔6内的空心将与外界空气联通。另外,进气孔和排气孔在风机塔6上的位置设置要确保其在风电场的升降过程中始终位于海平面8以上。
一般情况中,风电场在海中,由于具有钢管网结构的钢管筏平放,所以支撑系统和基础及风电场是稳定的,而体系的浮力大于自身重力。当风电场下沉至特定的位置时,虽然浮力能够克服自重而使风电场平衡并悬浮于水中,但是当遭遇极端恶劣天气时,如遭遇巨浪和大风时,风电场所受外力过大,使得风电场的浮力不足以抵消自重和外力,则在这样的条件下,可在风机塔6设置浮子7,用以在下沉过程中与钢管筏配合工作。仍如图1所示,浮子7中心套设在风机塔6上,在本发明的实施例中,浮子7优选为倒转圆锥体,当然也可以是其它形状,例如倒转金字塔体等。浮子7在风机塔6上的位置设置要使得风电场在下沉过程中,浮子7能够浸到海平面8上。具体而言,一方面浮子7与水面接触的是斜面,因此在下沉过程中,浮子7所受浮力逐渐增大,在该过程中,浮子7的作用类似于非线性弹簧,在下沉过程中提供不断增大的回复力;另一方面,浮子7中可填充轻质材料,例如硬质泡沫,相比于灌装水的情况所受浮力更大。从以上可以看出,通过该浮子7在下沉过程中所受到的渐增浮力,可以减少一部分风浪的冲击作用,使得风电场更加稳定。因为浮子7的体积非常大,因此浮子7中具有较大截面积的上平面还可用作操作平台。
升降调节装置包括电动空气压缩机和电控机构,其中电控机构与电动空气压缩机电连接,从而控制电动空气压缩机开始或停止工作。电动空气压缩可设置在密封舱体内,该密封舱体漂浮在海面上并通过锚碇10固定的海床11上。电动空气压缩机用于产生压缩空气,其输出压缩空气的输出口分别与风机塔6上设置的进气孔联通,从而可以通过进气孔输入压缩空气。如果输入的压缩空气的压力足够大,可以将与之联通的钢管筏的钢管臂1内的海水排出,当钢管臂1中的海水排出而只剩下输入的压缩空气时,钢管筏及风电场的自重减少,风电场开始上升。电控结构还与设置在风机塔6和钢管臂1上的所有电控阀门电连接或通信连接,从而通过电信号或无线信号控制阀门的开启或关闭,使得电控阀门对应的进气孔、排气孔或通水孔打开或密封。
如图7和8所示,风电场通过锚碇10和钢索固定在海床11上,使得风电场不会随着水波漂走。其中,钢索的一端固定在锚碇上,另一端焊接在钢管筏的节点2上,因此当钢管筏的三个顶点被牵制住后,钢管筏以及风电场将被稳定地牵制该固定区域中。当风电场下沉到较深深度时,与锚碇10连接的钢索长度过长,因此可增设附加锚碇12。其中,选用长度较短钢索连接附加锚碇12,该长度较短的钢索的另一端焊接固定在节点2上。
采用锚碇和钢索固定,免去了在海床底动工的基础,唯一对海床产生影响的是它的锚锭,但是不像基础般要在海床作破坏性的工程,对海洋生态的影响较微。它的钢管网,更可为鱼类提供一栖息场地,对保育有帮助。它的施工物料是钢,由于浮动,可以完全拖走循环再用。
实际操作中,在正常天气下,通过对风电场自重的设计,使得当风电场的自重与海水产生的浮力平衡时,风电场不是如现有的风电场一般漂浮在海面上,而是半潜式悬浮在水中,此时钢管筏的钢管臂1中填充的是空气。在本发明的实施例中,风电场的下沉深度优选为15m到22m。当风电场在风浪的作用下发生移动时,例如随风电场中一起移动的钢管臂在海水中以速度v移动时,海水对钢管臂产生的阻力为
Figure BDA0000084746600000081
其中p为水的密度,ζ为阻尼系数,v是钢管臂的移动速度,D是钢管臂的直径。因此,钢管臂在水中受到的阻力可以看作时整个风电场所收到的阻力,该阻力能够很好地吸收强风和海浪对结构产生的振动,形成理想的减振结构,从而减少金属疲劳。由此可以看出,半潜式悬浮在水中的结构与漂浮在水面上的结构相比,可以通过水中所受到的阻力来抵消外界风浪的作用,使得风电场的结构更加稳定。因为风电场的结构更加稳定,所以可设置此时风能发电机的高度高于现有的风能发电机的高度,例如高30m左右,因此,风能发电机可以捕捉更大的风速,从而提高发电量。另外,因为是半潜式悬浮在水中,因此也不会对行船和渔业造成影响。
当遭遇恶劣天气时,例如台风来袭时,电控机构开启钢管臂1和风机塔6上对应通水孔和排气孔设置的电控阀门,一方面使得钢管臂1内的空间通过通水孔与海水联通,海水从该通水孔涌入到钢管臂1内;另一方面,钢管臂1内的空气在涌入海水的排挤下从风机塔6上的排气孔进入外界的空气中。此时,因为海水的涌入使得风电场的自重增加,风电场开始下沉,当下沉到预定深度时,例如60m时,电控机构关闭所有电控阀门,这样风电场在更深的深度处悬浮。这样就能够减少风机的暴露面积,减少风载,从而减少损失。该下沉深度是可以调节的,例如当风浪较大时,可下沉较深的深度;风浪较小时,可下沉较浅的深度。
当恶劣天气结束后,为了捕捉更大的风能,风电场需要上升一定的高度,这时,电控机构开启钢管臂1和风机塔6上对应通水孔和进气孔设置的电控阀门,并同时启动电动空气压缩机。一方面,压缩空气从进气孔进入风机塔6,继而进入与之联通的钢管臂1,当输入的压缩空气的气压足够高时,可以将钢管臂1内填充的水从通水孔排出。例如,当风电场下沉到60m时,如果输入的压缩空气大于6个大气压即可将水从钢管臂1中排出。随着水的排出,风电场的自重不断减少,风电场也随之不断上升,当上升的预设深度时,电控机构控制相应的电控阀门关闭以及电控关闭电动空气压缩机,从而使得风电场到达新的平衡点,用以捕获更大的风能。
当然,虽然依据本发明实施例的风电场是可升降的,但是也可以在实际使用中不启用该升降功能,比如在气象条件较好的海域不需要用到升降功能时,只要求具有支撑系统和基础的风电场半潜式悬浮在海水中即可,这样就可以简化操作。但是为了能够抵抗可能遇到的风浪,还是有必要在风机塔上设置浮子,只不过浮子的位置相对具有升降功能的情况要更低。具体如图9所示,为了让浮子发挥作用,不启用升降功能时风机塔的长度缩短,浮子位置下调至与连接管处于桁架接触。而且,支撑系统和基础中不需要设置与升降功能有关的部件,包括:升降调节装置、进气孔、排气孔、通水孔以及对应的电控阀门。
综上所述,因为依据本发明实施例的风电场是可升降的,因此一方面在正常天气时风电场的高度比现有的其它风电场高,例如当高30m时,风速可增加6~8%,风电的功率输出与风速平方成正比,则增加的风电功率输出为12.4%到16.6%,对全寿命约25年的风电输出增加12~16%的经济收益;另一方面,当遭遇恶劣天气时,可以下降风电场以避免恶劣天气带来的损失。另外,依据本发明实施例的风电场为钢架结构,特别是钢管筏为钢管可拆卸地安装构成,因此虽然用钢量比一般近岸风电场多,但全是钢管等容易加工的构件,且免去海上基础施工的风险,和免于采用特殊船只安装的风险,兼且可以整个在海边码头预制,浮运至现场,安装锚锭即成。其造价初步估计与现在的近岸风电场差不多,但随着基础与采用特殊船只的风险减少,此结构更具经济效益。
综合以上可以看出,当海上风电场采用依据本发明的支撑系统和基础时,造价成本低,且安装中可以实现岸上预制以及施工模块化和标准化,而现有的深海风电场不仅造价成本高,还需要在深海中进行安装作业,难度大,不易实现;而且,依据本发明的支撑系统和基础是半潜入地悬浮在海水中且可调节升降,因此与现有的固定安装的风电场相比,更为灵活,从而抗击风浪冲击的能力更强,因此,在安装和稳定性两个方面性能的提升弥补了现有技术的不足,使得依据本发明的支撑系统和基础不仅可用于浅海,也可用于深海,应用范围非常广,从30m到300m的深度。如果实际中能够解决锚碇固定的技术问题,依据本发明的支撑系统和基础还可应用于更深的海域。从经济效益角度而言,目前全球风能估计有72TW,对比现时全球发总电量约为2TW,技术受限使得当前风能开发非常有限,如果可以将风电场设置在深海中,则可以更加充分地应用风能,提高发电效率。与此同时,还能减少近海风能风电场对环保、行船以及渔业的影响。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础,其特征在于,包括钢管筏和竖直安装在所述钢管阀上的可装风能发电机的风机塔;所述钢管筏包括水平放置的由多根钢管臂通过节点连接构成的闭合网状平台,所述闭合网状平台包括至少一个等边三角形结构;所述钢管筏还包括分别竖直设置在每个节点上的连接管,以用于安装所述风机塔。
2.根据权利要求1所述的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础,其特征在于,所述支撑系统和基础还包括通过控制钢管筏内填充的气体量来控制所述支撑系统和基础在海水中升、降的升降调节装置。
3.根据权利要求1或2所述的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础,其特征在于,所述钢管筏的网状平台包括多个独立的等边三角形结构。
4.根据权利要求1或2所述的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础,其特征在于,所述钢管筏的网状平台为多个等边三角结构联合构成的多边形结构。
5.根据权利要求1或2中任一项所述的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础,其特征在于,每个所述风机塔上设有浮子,用于浸在海水中与所述钢管筏配合以增强所述支撑系统和基础的稳定性。
6.根据权利要求1或2所述的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础,其特征在于,所述连接管与所述网状平台之间设有用于加强所述钢管筏稳定性的桁架。
7.根据权利要求1或2所述的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础,其特征在于,所述钢管臂由多根钢管依次通过连接头连接构成,并在连接处设有密封件;所述节点为空心球体;所述钢管臂与所述节点的连接端为开口端,以使所述钢管臂与所述节点联通。
8.根据权利要求2所述的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础,其特征在于,所述钢管臂的管壁上设有通水孔和对应的电控阀门以控制所述钢管臂通过所述通水孔与外界联通;所述风机塔的上半部的管壁上设有排气孔和进气孔以及对应的电控阀门,以控制所述风机塔通过所述排气孔或进气孔与外界联通。
9.根据权利要求8所述的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础,其特征在于,所述升降调节装置包括电动空气压缩机和用以控制所述电动空气压缩机启动或停止的电控机构;所述电动空气压缩机的压缩空气输出端与所述风机塔上设置的进气口联通。
10.根据权利要求9所述的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础,其特征在于,所述电控机构分别电连接或通信连接所述电控阀门以控制所述电控阀门的开启或关闭。
11.根据权利要求1或2所述的悬浮式可升降海上风电场支撑系统和基础,其特征在于,所述支撑系统和基础通过钢索和锚碇固定在海床上。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105015722A (zh) * 2015-07-01 2015-11-04 浙江海洋学院 组合式海洋平台
CN105183963A (zh) * 2015-08-27 2015-12-23 樊莉 海上风电场机组优化布置方法
CN106996359A (zh) * 2017-05-16 2017-08-01 大连理工大学 半潜式海上浮动风机和养殖网箱集成系统
CN108757338A (zh) * 2018-04-02 2018-11-06 广州航海学院 一种漂浮式风电场平稳与抗台的风机系统
CN109094749A (zh) * 2018-08-29 2018-12-28 上海理工大学 一种由多种支撑平台组成的混合式海上漂浮式风电场
CN114016538A (zh) * 2021-11-24 2022-02-08 周磊 一种减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础
CN115384712A (zh) * 2022-09-06 2022-11-25 中交第三航务工程局有限公司 一种半潜漂浮式风力发电装置
CN117028159A (zh) * 2023-10-09 2023-11-10 中国电力工程顾问集团有限公司 泥浮式海上风机系统的运输方法和工作高度的调整方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4631921A (en) * 1985-08-05 1986-12-30 Linderfelt Hal R Float for wave energy harvesting device
NL1008318C2 (nl) * 1998-02-16 1999-08-17 Lagerwey Windturbine B V Windmolen-eiland.
DE10306225A1 (de) * 2003-02-13 2004-09-02 Kelemen, Peter, Dipl.-Ing. In einem Gewässer fixierte Anlage
JP2005271673A (ja) * 2004-03-24 2005-10-06 Hitachi Zosen Corp 浮体構造物における姿勢制御装置
CN101415939A (zh) * 2003-10-23 2009-04-22 海风科技有限责任公司 发电机组
WO2009067023A1 (en) * 2007-11-19 2009-05-28 Windsea As Floating wind power apparatus
WO2009087200A2 (de) * 2008-01-09 2009-07-16 Jaehnig Jens Schwimmendes gründungstragwerk mit auftriebskomponenten, in aufgelöster bauweise
CN102060088A (zh) * 2010-12-01 2011-05-18 山东长星风电科技有限公司 海上组合式漂浮风力发电专用技术
WO2011137903A2 (en) * 2010-05-05 2011-11-10 Stephan Moellgaard Henriksen Semi-submerged multiple wind-turbine system
EP2410176A2 (en) * 2009-03-17 2012-01-25 Apia Xxi, S.A. Floating platform for extracting wind energy

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4631921A (en) * 1985-08-05 1986-12-30 Linderfelt Hal R Float for wave energy harvesting device
NL1008318C2 (nl) * 1998-02-16 1999-08-17 Lagerwey Windturbine B V Windmolen-eiland.
DE10306225A1 (de) * 2003-02-13 2004-09-02 Kelemen, Peter, Dipl.-Ing. In einem Gewässer fixierte Anlage
CN101415939A (zh) * 2003-10-23 2009-04-22 海风科技有限责任公司 发电机组
JP2005271673A (ja) * 2004-03-24 2005-10-06 Hitachi Zosen Corp 浮体構造物における姿勢制御装置
WO2009067023A1 (en) * 2007-11-19 2009-05-28 Windsea As Floating wind power apparatus
WO2009067023A4 (en) * 2007-11-19 2009-07-30 Windsea As Floating wind power apparatus
WO2009087200A2 (de) * 2008-01-09 2009-07-16 Jaehnig Jens Schwimmendes gründungstragwerk mit auftriebskomponenten, in aufgelöster bauweise
EP2410176A2 (en) * 2009-03-17 2012-01-25 Apia Xxi, S.A. Floating platform for extracting wind energy
WO2011137903A2 (en) * 2010-05-05 2011-11-10 Stephan Moellgaard Henriksen Semi-submerged multiple wind-turbine system
CN102060088A (zh) * 2010-12-01 2011-05-18 山东长星风电科技有限公司 海上组合式漂浮风力发电专用技术

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105015722A (zh) * 2015-07-01 2015-11-04 浙江海洋学院 组合式海洋平台
CN105183963A (zh) * 2015-08-27 2015-12-23 樊莉 海上风电场机组优化布置方法
CN106996359A (zh) * 2017-05-16 2017-08-01 大连理工大学 半潜式海上浮动风机和养殖网箱集成系统
CN108757338A (zh) * 2018-04-02 2018-11-06 广州航海学院 一种漂浮式风电场平稳与抗台的风机系统
CN109094749A (zh) * 2018-08-29 2018-12-28 上海理工大学 一种由多种支撑平台组成的混合式海上漂浮式风电场
CN114016538A (zh) * 2021-11-24 2022-02-08 周磊 一种减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础
CN115384712A (zh) * 2022-09-06 2022-11-25 中交第三航务工程局有限公司 一种半潜漂浮式风力发电装置
CN117028159A (zh) * 2023-10-09 2023-11-10 中国电力工程顾问集团有限公司 泥浮式海上风机系统的运输方法和工作高度的调整方法
CN117028159B (zh) * 2023-10-09 2023-12-08 中国电力工程顾问集团有限公司 泥浮式海上风机系统的运输方法和工作高度的调整方法

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