漂浮式平臺(tái)和包括這種漂浮式平臺(tái)的能量生產(chǎn)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大體上涉及漂浮式平臺(tái)和包括這種漂浮式平臺(tái)的能量生產(chǎn)設(shè)備。能量生產(chǎn) 設(shè)備包括一個(gè)或數(shù)個(gè)附接到漂浮式平臺(tái)的能量生產(chǎn)系統(tǒng)，例如風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于可再生能源（例如風(fēng)和海浪）不向大氣中排放C02,因此，利用可再生能源 (例如風(fēng)和海浪）來發(fā)電正成為越來越優(yōu)選的能量生產(chǎn)系統(tǒng)。
[0003] 當(dāng)前，大多數(shù)能量生產(chǎn)設(shè)備只利用一種可再生能源，主要是風(fēng)。這些能量生產(chǎn)設(shè)備 包括數(shù)個(gè)在陸地上或在海洋中被放置為獨(dú)立單元的風(fēng)力單元。當(dāng)被放置在海洋中時(shí)，這些 單元通常由混凝土粧澆鑄到海底。這需要相對(duì)淺的海，因此需要靠近海岸放置，通?？拷?住或消遣的地區(qū)。從環(huán)境的角度，這種放置不是所期望的。
[0004] 將風(fēng)力設(shè)備建到更遠(yuǎn)的海域遇到的問題是通常更深的深度，還有監(jiān)管和維護(hù)的現(xiàn) 實(shí)經(jīng)濟(jì)問題。由于風(fēng)力設(shè)備發(fā)展到今天使用獨(dú)立的風(fēng)力發(fā)電機(jī)單元，所以放置到更遠(yuǎn)的海 域立刻變得不合算。
[0005] 將能量生產(chǎn)設(shè)備放置到遠(yuǎn)海的理念也有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：通常有更頻繁和更強(qiáng)勁的風(fēng)。 放置在遠(yuǎn)海的能量生產(chǎn)設(shè)備也可以用作用于其它類型能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（例如波能和太陽(yáng)能 轉(zhuǎn)換器）的平臺(tái)。
[0006] 然而，放置在遠(yuǎn)海上的能量生產(chǎn)設(shè)備暴露在狂風(fēng)和嚴(yán)酷的天氣中，因此，有必要使 設(shè)備的所有部件都耐用且使構(gòu)造自身是剛性的。還必須易于監(jiān)管和維護(hù)。
[0007] 在申請(qǐng)人先前的申請(qǐng)W02011071444A1中描述了這種能量生產(chǎn)設(shè)備。該設(shè)備是一 種漂浮式平臺(tái)，這種漂浮式平臺(tái)包括由空心管/梁構(gòu)造的由節(jié)點(diǎn)連接的框架。每個(gè)節(jié)點(diǎn)上 放置一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。每根管/梁在其各端被密封，并形成獨(dú)立的適于連接到節(jié)點(diǎn)的漂浮 部分。此外，每個(gè)漂浮部分（即梁和節(jié)點(diǎn)）內(nèi)的體積彼此連接。即節(jié)點(diǎn)和管/梁連接起來， 使得管/梁在節(jié)點(diǎn)之間形成輸送路徑。這些部分內(nèi)部的空間可以用作輸送路徑、工作間、儲(chǔ) 存室、容納空間（accommodation)或?yàn)槠渌δ芴峁┛臻g。
[0008] 當(dāng)漂浮式平臺(tái)暴露給大自然的力量時(shí)，所有部件都暴露給強(qiáng)大的力，這種強(qiáng)大的 力會(huì)在這些部件上（尤其在梁和節(jié)點(diǎn)之間的連接中）產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力（Stress)。因此，所 有的部件都必須具有正確的尺寸。因而，部件和整個(gè)平臺(tái)的尺寸和價(jià)格都增加了。
[0009] 在DE10219062A1中，另一種漂浮式平臺(tái)包括在不同的附接點(diǎn)彼此連接的獨(dú)立的 漂浮部分。這種漂浮部分能圍繞穿過附接點(diǎn)布置的豎直軸線關(guān)于彼此鉸接（articulate)。 然而，來自海浪的豎直方向的力仍存在破壞該附接的風(fēng)險(xiǎn)。
[0010] JP2007160965A公開了另一種漂浮式結(jié)構(gòu)。數(shù)個(gè)獨(dú)立的漂浮式結(jié)構(gòu)與拉緊部分連 接，以通過用拉緊部分代替每個(gè)平臺(tái)之間脊?fàn)畹牧涸诿總€(gè)漂浮結(jié)構(gòu)之間保持一定的距離并 降低制造成本。然而，這些拉緊部分無法通過任一方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的是創(chuàng)建耐用的且價(jià)格合算的漂浮式平臺(tái)，這種漂浮式平臺(tái)可以被安 裝在遠(yuǎn)海，并且可以用作用于能量生產(chǎn)設(shè)備（包括一個(gè)或數(shù)個(gè)能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，例如多個(gè)附 接到平臺(tái)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)）的平臺(tái)。漂浮式平臺(tái)應(yīng)易于制造、易于運(yùn)輸?shù)狡溥h(yuǎn)離海岸的位置 并易于在其遠(yuǎn)離海岸的位置進(jìn)行組裝。權(quán)利要求1描述了該漂浮式平臺(tái)。
[0012] 本發(fā)明涉及漂浮式平臺(tái)，漂浮式平臺(tái)包括至少三個(gè)漂浮式或半潛水式外圍單元， 這些單元被布置為由至少一個(gè)在基本徑向的方向上布置的剛性的且細(xì)長(zhǎng)的徑向連接元件 連接到漂浮式或半潛水式中央單元。漂浮式或半潛水式外圍單元由結(jié)合裝置連接到相鄰的 外圍單元，結(jié)合裝置是長(zhǎng)度可變的細(xì)長(zhǎng)物體，被布置成允許每個(gè)漂浮式外圍單元至少在基 本平行于結(jié)合裝置的伸長(zhǎng)方向的方向上關(guān)于相鄰的外圍單元移動(dòng)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的 特征在于，至少其中一個(gè)結(jié)合裝置的長(zhǎng)度被布置為由長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)，長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置適 于使結(jié)合裝置變短并朝向彼此拉兩個(gè)相鄰的漂浮式外圍單元。
[0013] 結(jié)合裝置被構(gòu)造成允許漂浮式外圍單元之間的移動(dòng)，并產(chǎn)生朝向彼此拉漂浮式外 圍單元的張力。當(dāng)輕微的移動(dòng)被允許時(shí)，結(jié)構(gòu)及其附接點(diǎn)中的力被減小。當(dāng)使用細(xì)長(zhǎng)物體 時(shí)，外圍單元可以被布置成創(chuàng)建具有一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)的六邊形形狀的樣式。這創(chuàng)建了自然的 最佳平衡結(jié)構(gòu)。然而，當(dāng)然其它形狀也是可以的。進(jìn)一步地，當(dāng)結(jié)合裝置的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)時(shí)， 獨(dú)立漂浮式單元遠(yuǎn)離海岸的組裝過程被簡(jiǎn)化。一段時(shí)間以后還可以重新拉緊結(jié)合裝置，從 而延長(zhǎng)漂浮式平臺(tái)的壽命。
[0014] 在一個(gè)實(shí)施例中，結(jié)合裝置是柔性的電線、線、電纜、繩索或相似物體。
[0015] 在另一個(gè)實(shí)施例中，長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置是包括絞機(jī)卷筒的絞機(jī)，結(jié)合裝置被布置成在 絞機(jī)卷筒處被卷起，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件被布置成使所述絞機(jī)卷筒旋轉(zhuǎn)。
[0016] 旋轉(zhuǎn)構(gòu)件可以由以下其中之一提供動(dòng)力：電力驅(qū)動(dòng)器、液壓驅(qū)動(dòng)器、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器或 內(nèi)燃驅(qū)動(dòng)器。
[0017] 將絞機(jī)附接到其中一個(gè)漂浮式外圍單元、被布置成使結(jié)合裝置（例如柔性電線） 卷起并解繞、連接兩個(gè)相鄰的漂浮式外圍單元是朝向彼此拉外圍單元、從而重新拉緊整個(gè) 平臺(tái)而仍然允許獨(dú)立的單元關(guān)于彼此移動(dòng)的方便有效的方式。
[0018] 在另一個(gè)實(shí)施例中，至少其中一個(gè)結(jié)合裝置的長(zhǎng)度至少是相鄰?fù)鈬∈絾卧?間標(biāo)稱距離的兩倍。
[0019] 由于結(jié)合裝置的特性，當(dāng)是柔性電線、線、電纜、繩索或相似物體時(shí)，其越長(zhǎng)，其能 吸收的移動(dòng)和能量越多。因此，結(jié)構(gòu)的壓力可以被減小。因此，希望長(zhǎng)度至少是外圍單元之 間的標(biāo)稱和最佳距離的兩倍，優(yōu)選地，結(jié)合裝置的長(zhǎng)度甚至更長(zhǎng)，例如，在標(biāo)稱距離的兩倍 和十倍之間。
[0020] 在一個(gè)實(shí)施例中，結(jié)合裝置被布置成在相鄰的外圍漂浮式單元之間來回穿梭至少 一次。
[0021] 應(yīng)用長(zhǎng)度長(zhǎng)于兩點(diǎn)之間標(biāo)稱距離的結(jié)合裝置的一種方式是讓其在這兩點(diǎn)之間來 回穿梭，從而將這兩點(diǎn)"縫"在一起。于是結(jié)合裝置的柔性特性可以被完全使用。當(dāng)然，還 可以在靠近任一附接點(diǎn)的位置將結(jié)合裝置的長(zhǎng)度收起一部分，例如通過在絞機(jī)卷筒或相似 器件上將其卷起。
[0022] 在又一個(gè)實(shí)施例中，至少其中一個(gè)結(jié)合裝置是機(jī)械裝置，該機(jī)械裝置包括至少兩 個(gè)被布置成關(guān)于彼此可伸縮移動(dòng)的部分。
[0023] 然后，結(jié)合裝置可以由鉸接接頭附接到分別的外圍單元。
[0024] 通過用長(zhǎng)度調(diào)節(jié)器件將伸縮部分拉在一起，伸縮裝置的長(zhǎng)度也能進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如 在某種引擎的情況下。如果鉸接接頭用在結(jié)合裝置和外圍單元之間，則獨(dú)立的外圍單元可 以關(guān)于彼此移動(dòng)。
[0025] 因此，為了允許獨(dú)立的外圍單元之間在平行于結(jié)合裝置的方向上和諸如豎直方向 的其它方向上相對(duì)移動(dòng)，要么結(jié)合裝置自身是柔性的（例如通過使用繩索或相似物），要么 在結(jié)合裝置的遠(yuǎn)端能優(yōu)選地由接頭裝置鉸接地附接到分別的外圍單元的情況下使用伸縮 機(jī)械裝置。
[0026] 在另一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)漂浮式外圍單元包括至少一個(gè)半潛水式節(jié)點(diǎn)，半潛水式 節(jié)點(diǎn)充當(dāng)用于至少一個(gè)結(jié)合裝置和至少一個(gè)徑向連接元件的連接點(diǎn)。
[0027] 將節(jié)點(diǎn)（優(yōu)選地具有空心圓柱形的形狀）用作連接點(diǎn)時(shí)，構(gòu)造被簡(jiǎn)化，并且平臺(tái)的 每個(gè)部分都可以在陸地上建造。還可以將節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部用作