[发明专利]用于改造风力涡轮基础的方法和风力涡轮基础

说明书

提供了一种用于改造风力涡轮基础的方法。该基础包括在地面中的第一基本上细长的桩(31)。所述方法还包括：围绕第一桩(31)布置第二基本上细长的桩(40)的细长通道(41)的下端，其中，细长通道(41)基本上沿着第二桩(40)的纵向方向延伸，其中，通道(41)配置成接纳第一桩的至少一部分。所述方法还包括降低第二桩(40)，使得细长通道(41)包绕第一桩(31)的至少一部分。最后，第二桩(40)被打入地面(35)中。

技术领域

本公开涉及用于改造风力涡轮基础的方法。本公开还公开了用于风力涡轮的基础和包括这种基础的风力涡轮。

背景技术

风力涡轮通常被认为是环境安全和理想的可再生能量源。总的来说，风力涡轮利用风的动能，并将这种动能转化为电能。为了最大化发电效率并简化至电网的连接，在通常被称为“风电场”的地方，若干风力涡轮常常彼此靠近地定位。特别地，这些风电场可位于具有相对强风的区域(诸如例如在海上位置)中。

海上基础可为固定的或漂浮的。在漂浮式风力涡轮中，风力涡轮安装在漂浮结构上，该漂浮结构通过多根线缆被锚定到海床。柱形浮标或张力腿平台风力涡轮可为漂浮式风力涡轮的示例。在固定基础中，风力涡轮基础连接到地面。固定基础的示例可为导管架或单桩。导管架是钢型材的桁架状网格结构。这些钢型材可焊接或螺栓连接。因此，导管架的制造可能是耗时的。

单桩是位于海上位置的风力涡轮的基础结构，包括单根桩。该桩大体上可具有被打入海床中的长圆柱形沉箱或管。桩通过桩和海床之间的摩擦力沿着桩埋入海床中的部分而固定到海床。桩可通过在陆上位置组装不同的区段而形成。随后，可在涡轮的海上位置将桩打入所需的穿透深度。使用桩作为基础结构可能是有利的，因为相同的重型提升设备可用于打桩和风力涡轮的安装两者，从而有利于涉及相对较少且标准化的操作的组装线类型的操作。单桩基础也可在陆上位置中使用。

桩可设置有附接到桩的顶部的过渡件，用于安装风力涡轮。将过渡件安装在桩上的方法可包括灌浆、型锻或现场焊接。总的来说，过渡件提供匹配表面，风力涡轮塔架的下部部分可附接(例如螺栓连接)到该匹配表面。

选择合适的风力涡轮地点(site)是任何风力涡轮项目在经济上和技术上成功的关键。例如，重要的是要考虑具有合适的风力等级和相对低量的风切变等的风力涡轮位置。然而，典型地最好的海上或陆上风力涡轮地点已经被使用。在海上位置，这种风电场可包括“旧”风力涡轮，即在大多数情况下已经被迫淘汰的风力涡轮，其具有例如1.5-3MW的相对低的标称功率。这些旧的风力涡轮可能到了其使用寿命的尽头。当风力涡轮需要退役时，风力涡轮从其基础上被移除，并且基础也可能需要从海床上移除。这可能是一个昂贵的过程。

此外，现代风力涡轮配置成比老式风力涡轮产生更大量的电功率。然而，具有较高标称功率的现代风力涡轮需要较高的风速来实现这种较高的标称功率。

因此，本公开提供用于再次利用风电场地点(即，海上或陆上风力涡轮地点)的方法和系统。

发明内容

根据一个方面，提供了一种用于改造风力涡轮基础的方法。风力涡轮基础包括在地面中的第一基本上细长的桩。该方法包括围绕第一桩布置第二基本上细长的桩的细长通道的下端，其中细长通道基本上沿着第二桩的纵向方向延伸，并且其中细长通道配置成接纳第一桩的至少一部分。该方法还包括：降低第二桩，使得细长通道包绕第一桩的至少一部分；以及将第二桩打入地面中。

根据该第一方面，第二桩可降低，使得细长通道包绕第一桩的至少一部分(形成先前安装的风力涡轮基础的部分)。然后，将第二桩打入地面中。在这方面，第二空心桩可适于支撑配置成产生大量电功率的相对新且功率相对大的风力涡轮(与可能先前安装在第一桩上的效率较低的风力涡轮相比)。