风力涡轮机在漂浮基座上的安装的制作方法

1.本发明涉及风力涡轮机在漂浮基座上的安装。


背景技术：

2.在海上风电场领域，已知在海床上安装固定基座，例如支架或单体桩柱，然后将风力涡轮机安装在固定基座的顶部。后者通常以循序渐进的方式完成，例如其中首先将桅杆安装在预先安装好的基座上，然后将机舱安装在桅杆的顶部，再将转子叶片装配到机舱的轮毂上。其他方法，例如其中已经装配有(三个中的)两个转子叶片的机舱以所谓的兔耳配置提供也是已知的。
3.固定基座海上风力涡轮机在相对较浅的水域中非常有效。在更深的水域中，预计漂浮基座风力涡轮机在例如经济上将是最有效的。例如，专利文献wo2009/131826公开了几种漂浮基座风力涡轮机的设计。
4.在漂浮基座风力涡轮机领域，目前普遍认为整个漂浮基座风力涡轮机的组装，即漂浮基座和风力涡轮机的组合是在远离实际风电场的地方完成的。例如，组装是在港口码头完成的。整个漂浮基座风力涡轮机从组装地点被拖吊到偏远的海上风电场地点。
5.例如，hywind scotland是使用漂浮基座风力涡轮机的风电场。这些风力涡轮机具有安装在筒型(spar-type)漂浮基座上的120米高的桅杆。在挪威的峡湾中使用saipem7000漂浮起重机将风力涡轮机安装在筒型漂浮基座上。然后，这些组件被拖吊过北海，到达彼得黑德附近的苏格兰海岸。在风电场中，三个吸力锚将漂浮基座锚固在海床上。


技术实现要素：

6.本发明旨在提供一种替代方法，用于组装漂浮基座风力涡轮机和/或用于创建具有一个或更多个漂浮基座风力涡轮机的风电场。
7.本发明提供了一种将风力涡轮机安装在漂浮基座上的方法，漂浮基座处于漂浮状态并受到海况引起的运动。
8.作为优选，该安装在海上风电场场地完成。应当理解，这使得能够避免整个风力涡轮机从例如码头的岸基位置到风电场的长距离拖吊。这种拖吊需要付出相当大的力气，很耗时，并且可能会受到天气条件的影响。
9.更优选地，在将风力涡轮机安装在基座上之前，漂浮基座已经例如通过至少一部分锚固装置被锚固到风电场中的最终位置处的海床。
10.待安装的风力涡轮机包括具有下端部的风力涡轮机桅杆，并且包括安装在风力涡轮机桅杆上的带有转子叶片的转子组件。优选地，待安装的风力涡轮机的桅杆可以是整个桅杆，但也可以仅由上桅杆部分组成，下桅杆部分与漂浮基座成一体。
11.漂浮基座包括桅杆安装结构，该桅杆安装结构配置为将风力涡轮机的桅杆安装在桅杆安装结构上，并且桅杆安装结构具有向上指向的安装轴线。基座可以是任何设计，例如wo2009/131826中公开的任何设计。
12.例如，漂浮基座包括三个或更多个相互连接且漂浮的稳定柱，例如三个稳定柱通过三角形(例如，从上面看是等边三角形)布置的梁相互连接。
13.例如，漂浮基座(例如，漂浮基座的每个浮力柱)设置有一个或更多个压载舱，用于容纳压载物，例如压载液，例如压载水。在实施方案中，提供了一种压载控制系统，该压载控制系统配置为在例如至少三个稳定柱的压载舱之间移动压载液，以调整向上指向的安装轴线的竖直方向。
14.在实施方案中，漂浮基座的其中一个稳定柱实施有桅杆安装结构，该桅杆安装结构配置为将风力涡轮机的桅杆安装在桅杆安装结构上。
15.在实施方案中，漂浮基座包括一个或更多个积水板，例如积水板的每个都附接到稳定柱的其中一个的下端。
16.在该方法中使用下述的船舶，所述船舶包括：
[0017]-漂浮船体，例如半潜式船舶，例如非自升式船舶，
[0018]-起重机，其布置在船体上。
[0019]
起重机设置有适于支撑风力涡轮机的重量并将风力涡轮机悬挂在起重机上的升降系统，该升降系统适于以可控方式升高和降低风力涡轮机。
[0020]
在海上风电场的场地，与(具有防护的)岸基(例如，码头)的安装位置不同，海浪条件可能(全年)更加突出，因此漂浮基座和起重机船舶将受到海况引起的运动的影响，通常每个都有自己的动态行为。
[0021]
船舶的起重机和/或其升降系统包括升沉补偿装置，该升沉补偿装置适于补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的桅杆安装结构的升沉运动。特别是对于具有一个或更多个升降绞盘和升降缆绳的升降装置，如这里优选的，合适的升沉补偿装置在本领域中是众所周知的，无论是被动的还是主动的实施方案或其混合。例如，升降装置包括一个或更多个绞盘和一个或更多个升降缆绳，通过(电动)绞盘的适当操作和/或通过承载一个或更多个缆绳滑轮的一个或更多个升沉补偿缸来形成升沉补偿，其中升降缆绳穿过一个或更多个缆绳滑轮。
[0022]
在该方法中使用下述的桅杆对准系统，该桅杆对准系统配置为接合在悬挂的风力涡轮机上，例如悬挂的风力涡轮机的桅杆上，并且该桅杆对准系统配置为使悬挂的风力涡轮机的桅杆与漂浮基座的安装轴线对准并保持对准，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的安装轴线的运动，该运动至少包括在一个或更多个竖直平面中的倾斜运动。
[0023]
该方法包括——在船舶的船体处于漂浮状态，并且漂浮基座处于漂浮状态的情况下——如下步骤：
[0024]-通过升降系统将风力涡轮机悬挂在起重机上，
[0025]-将悬挂的风力涡轮机的桅杆的下端安置在漂浮基座的桅杆安装结构的上方，
[0026]-操作升沉补偿装置，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的桅杆安装结构的升沉运动，
[0027]-操作桅杆对准系统，以使风力涡轮机的桅杆与漂浮基座的安装轴线对准并保持对准，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的安装轴线的倾斜运动，
[0028]-当升沉补偿装置和桅杆对准系统运行时，操作升降系统，从而将悬挂的风力涡轮
机与桅杆的下端部一起降低到漂浮基座的桅杆安装结构上，
[0029]-将桅杆及其下端部紧固到漂浮基座的桅杆安装结构。
[0030]
因此，该方法设想提供和操作桅杆对准系统，以便使得能够将桅杆的下端部正确地放落到漂浮基座的桅杆安装结构上。一般而言，桅杆对准系统用于迫使悬挂的风力涡轮机偏离其铅垂线方向，以便使其桅杆与安装轴线对准并保持对准，由于海况作用于船舶的漂浮船体和漂浮基座上，该安装轴线连续地受到相对于桅杆的至少倾斜运动。
[0031]
例如，本发明使得能够将多个漂浮基座锚固在它们在海上风电场中的最终位置，所有这些漂浮基座都没有风力涡轮机，然后将船舶驶向风电场并将风力涡轮机依次安装在漂浮基座上。与上面提到的方法相比，这种方法使得能够采用更加(经济)有效的方法来建立漂浮基座海上风电场，在上面提到的方法中，必须将完全组装的漂浮风力涡轮机拖吊过相对长的距离到达它们在风电场中的位置。在实施方案中，风电场的漂浮基座在一个自然年度内安装，相关联的风力涡轮机在稍后的自然年度内安装在这些基座上。
[0032]
例如，本发明能够使用深吃水漂浮基座，例如筒型基座，不需要像上面提到的峡湾那样靠近海岸的深吃水安装位置。
[0033]
在实施方案中，将桅杆放落到桅杆安装结构上可能已经便于或随后在桅杆和基座之间建立初步紧固，使得风力涡轮机相对于基座稳定，例如使得能够停止对准系统的操作，例如使得能够摆脱对准系统。
[0034]
例如，桅杆的下端部配置为用于将其刺入或越过漂浮基座的桅杆安装结构，所述刺入连接在桅杆和基座之间提供稳定的初步紧固。例如，桅杆的下端部和漂浮基座配置为建立滑动接头连接。通常，滑动接头包括一对或更多对配合的锥形接合表面。在另一个实施方案中，桅杆由下桅杆部分和上桅杆部分组成，滑动接头连接两个桅杆部分，例如下桅杆部分已经安装到漂浮基座。提供滑动接头使得能够相对快速的安装并且可以可选地便于风力涡轮机的后期拆卸。例如，在滑动接头连接中，与仅采用螺栓连接的传统法兰相比，配合部分的相对角度方向(受海况影响)可能不那么重要。
[0035]
在示例中，一个或更多个初步紧固件装置设置在下端部和/或桅杆安装结构上，一个或更多个初步紧固件装置例如自动或根据命令建立桅杆和基座之间进行初步紧固。然后可以执行下端部到桅杆安装结构的最终紧固，例如，从而通过螺栓、焊接、灌浆等提供连接。
[0036]
在实施方案中，桅杆的下端部和桅杆安装结构设置有协作的自致动紧固构件(例如，像自动闩锁一样)，自致动紧固构件将桅杆紧固到基座。
[0037]
在实施方案中，至少桅杆对准系统在部分或全部紧固步骤期间保持运行，例如，系统在该步骤中用于或辅助于风力涡轮机相对于基座的稳定。
[0038]
在实施方案中，至少升沉补偿装置在部分或全部紧固步骤期间保持运行，例如，装置也在该步骤中用于或辅助于支撑风力涡轮机相对于基座的至少一部分重量。在另一个实施方案中，一旦桅杆的下端部已经降低到漂浮基座的桅杆安装结构上，风力涡轮机的重量就从起重机转移到漂浮基座上。这可以例如通过升降系统和/或升沉补偿装置的适当操作来完成。
[0039]
在优选的安装方法中——至少在将桅杆降低到基座上的步骤——船舶以其船首或船尾面向海浪。最优选地，船舶被实施为将风力涡轮机悬挂在船舶的船首或船尾，优选地在船舶的中平面。
[0040]
在实际的实施方案中，如本领域已知的那样，船舶配备有动态定位系统，通常称为dp系统。例如，水深可能会使带有锚的船舶无法系泊在海床上。
[0041]
优选地，在风力涡轮机安装过程期间，漂浮基座至少或仅在相对于船舶的水平面内，至少在一定程度上受到约束系统的约束。该约束可以例如涉及布置在(一方面)漂浮基座和(另一方面)船体之间的在不同方向上延伸的多个系泊线(例如，至少三个系泊线)，以便至少或仅在水平面中提供漂浮基座和船体的联接。
[0042]
在实施方案中，约束系统设置在半潜式船舶的船首。
[0043]
漂浮基座的约束还可以例如涉及使用安装在船舶上的夹持装置，例如已知用于在海床中安装单体桩柱的单体桩柱夹持器，该夹持装置具有接合在漂浮基座上(例如，漂浮基座的桅杆安装结构上)的接合构件，例如环形构件，并且该夹持装置具有主动受控运动机构，该主动受控运动机构配置和操作为提供接合构件相对于船舶的船体的受控运动，并且由此提供接合的漂浮基座相对于船舶的船体的受控约束。例如，主动受控运动机构实施为在至少一个水平方向上，可能在两个非平行的水平方向上，例如在正交的水平方向上相对于船舶的船体主动地约束接合的漂浮基座。
[0044]
在实施方案中，船舶设置有张紧器线，优选地至少两个张紧器线，张紧器线配置为用于将船舶稳固到基座并用于减少漂浮基座相对于船舶的竖直运动。
[0045]
即使在使用至少在一定程度上约束桅杆安装结构相对于船舶在水平面中的运动的约束系统时，或者当不存在这种约束时，本发明的实施方案设想桅杆对准系统还配置为在至少一个水平方向上，例如在两个不平行的水平方向上，例如在两个正交的水平方向上补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的安装轴线的水平运动。在该实施方案中，除了上述相对倾斜运动之外，对准系统还负责桅杆下端部和桅杆安装结构的相对水平运动。
[0046]
在实施方案中，对准系统包括至少一个桅杆接合装置，该桅杆接合装置具有桅杆接合构件以及主动受控运动机构，该主动受控运动机构配置和操作为提供桅杆接合构件在水平面内的受控运动，以便使悬挂的风力涡轮机的桅杆与漂浮基座的安装轴线对准并保持对准。至少一个桅杆接合装置通常被设想为主动迫使悬挂的风力涡轮机离开其铅垂线方向并与安装轴线对准。
[0047]
在实施方案中，对准系统包括上桅杆接合装置和下桅杆接合装置，每个装置都具有桅杆接合构件以及主动受控运动机构，该主动受控运动机构配置和操作为提供桅杆接合构件在水平面内的受控运动，其中桅杆接合装置在不同高度处作用在桅杆上，例如，较低的一个低于待安装的风力涡轮机的重心，而较高的一个高于所述重心，并且其中主动受控运动机构被操作以使悬挂的风力涡轮机的桅杆与漂浮基座的安装轴线对准并保持对准。例如，上下桅杆接合装置在竖直方向上相距至少20米。
[0048]
在可能的实施方案中，主动受控水平运动机构包括在第一水平方向上延伸的第一组一个或更多个水平轨道，所述第一组一个或更多个水平轨道支撑至少一个第一承载器，并且所述一个或更多个第一承载器支撑在不同于第一方向的第二水平方向上延伸的第二组一个或更多个水平轨道，例如第一方向和第二方向是正交方向，第二组一个或更多个水平轨道支撑一个或更多个另外的第二承载器，该第二承载器支撑所述桅杆接合装置。
[0049]
在实际的实施方案中，主动受控水平运动机构包括一个或更多个水平移位致动
器，例如液压缸或者一个或更多个缆绳和相关(电动)绞盘的组件，或者齿轮齿条驱动装置。
[0050]
在实施方案中，对准系统的至少一个(优选地，每个)桅杆接合装置包括例如沿着一个或更多个竖直导轨，例如安装在船舶的船体和/或起重机上的一个或更多个竖直导轨被竖直引导的滑车，滑车支撑桅杆接合构件，在滑车和桅杆接合构件之间插置主动受控运动机构，以在水平面中，例如在两个正交的水平方向上提供桅杆接合构件的受控运动。应当理解，在本文中，竖直和水平是船舶受到海况引起的运动的粗略表述。
[0051]
在实施方案中，桅杆接合装置的滑车，例如上桅杆接合装置的滑车悬挂在起重机上。例如，上桅杆接合装置通过悬挂风力涡轮机的相同升降系统而悬挂在起重机上，例如受到相同的升沉补偿装置的作用，使得滑车与风力涡轮机的升沉补偿运动一致地移动。
[0052]
在实施方案中，对准系统包括桅杆接合装置，例如上桅杆接合装置，桅杆接合装置包括例如沿着一个或更多个竖直导轨，例如安装在船舶的船体和/或起重机上的一个或更多个竖直导轨被竖直引导的滑车，滑车支撑桅杆接合构件，在滑车与桅杆接合构件之间插置主动受控运动机构，以在水平面中，例如在两个正交的水平方向上提供桅杆接合构件的受控运动，其中风力涡轮机从桅杆接合构件悬挂，并且其中桅杆接合构件通过升降装置从起重机悬挂。在实施方案中，一个或更多个悬挂缆绳在装配(例如，临时装配)在桅杆上低于上桅杆接合装置的高度处的附接构件和桅杆接合构件之间延伸。在实施方案中，起重机设置有水平间隔开的第一上滑轮组和第二上滑轮组，桅杆接合构件设置有水平间隔开的第一下滑轮组和第二下滑轮组，其中，第一多重辘绳式缆绳装置在第一上滑轮组与第一下滑轮组之间延伸，并且第二多重辘绳式缆绳装置在第二上滑轮组与第二下滑轮组之间延伸。优选地，该构造使得在该方法中向上指向的风力涡轮机的机舱和一个叶片位于多重辘绳式缆绳装置之间，而这些缆绳装置不与叶片和机舱中的任一个接触。
[0053]
在实施方案中，起重机具有竖立在船舶的船体上的竖直起重机结构，例如在其顶部具有枢转臂，其中升降装置包括一个或更多个绞盘驱动缆绳，该绞盘驱动缆绳从布置在枢转臂上的一个或更多个滑轮组垂下。
[0054]
在实施方案中，竖直起重机结构具有固定在船体上的起重机结构的下部部段和起重机结构的可回转顶部部段，其中升降装置例如在可回转顶部部段的枢转臂上包括一个或更多个绞盘驱动缆绳，该绞盘驱动缆绳从布置在可回转顶部部段的一个或更多个滑轮组垂下。在实施方案中，顶部部段的回转可以用于通过升降装置从船舶的甲板上拾取组装好的风力涡轮机，并将具有桅杆的风力涡轮机带到漂浮基座的桅杆安装结构上方。
[0055]
在实施方案中，对准系统安装在起重机的竖直起重机结构上，该起重机结构竖立在船舶的船体上并且受到与船舶的船体相同的海况引起的运动。例如，对准系统包括一个或更多个安装在竖直起重机结构上的桅杆接合装置，例如每个桅杆接合装置都实施为本文所述的那样。
[0056]
在实施方案中，竖直起重机结构的可回转顶部部段设置有上桅杆接合装置，竖直起重机结构的固定下部部段设置有下桅杆接合装置。例如，在可回转顶部部段设置有竖直导轨，用于上桅杆接合装置的滑车。例如，在下部部段设置有竖直导轨，用于下桅杆接合装置的滑车。
[0057]
例如，当希望在风力涡轮机的重心上方或附近接合风力涡轮机时，起重机结构的高度在吃水线以上超过75米，可能超过100米。
[0058]
在实施方案中，船舶是被称为半潜式船舶的类型，船舶具有一对基本平行、横向间隔开的浮力浮箱(例如，具有压载舱)，以使得所述浮箱能够在水下状态和水面漂浮状态之间移动，并且船舶具有一排由每个浮箱支撑并从每个浮箱向上延伸的多个柱子、以及由所述柱子的上端支撑的甲板结构。起重机安装在船体的甲板结构上。
[0059]
在实施方案中，半潜式船舶具有船首和船尾，其中起重机例如在两个浮箱之间的甲板结构上(从上面看)安装在船首，例如甲板结构的船首端位于浮箱船首的后部。
[0060]
在实施方案中，漂浮基座在其拐角处具有稳定柱(从上方看)，风力涡轮机将安装在该稳定柱上，例如三角形基座，例如wo2009/131826中所述的那样，其中半潜式船舶与其浮箱，例如半潜式船舶的船首部分一起布置于稳定拐角的相对两侧，其中起重机将风力涡轮机的桅杆悬挂在所述稳定柱上的桅杆安装结构上方。
[0061]
在实施方案中，使用一个或更多个传感器来监测在安装期间桅杆安装结构相对于桅杆的下端部在一个或更多个方向上的运动。优选地，这些一个或更多个传感器链接到控制器，例如计算机化控制器，控制器配置和操作为引起升沉补偿装置和/或对准系统的自动操作。例如，一个或更多个传感器实施为一个或更多个摄像机、雷达、移位传感器等。
[0062]
例如，一个或更多个运动监测传感器与本文论述的约束系统相结合。
[0063]
例如，一个或更多个运动监测传感器配置为监测桅杆安装结构相对于船舶的船体的倾斜，例如相对于约束系统，例如关于垂直水平轴线，例如对应于船舶的俯仰和横摇方向。
[0064]
在实施方案中，约束系统包括至少三个系泊线，其将漂浮基座稳固到船舶，例如，稳固到船舶的船首，所述系泊绳在不同方向延伸，例如主要在水平面上。例如，这使得能够保持船舶和漂浮基座的基本固定的相对水平位置。优选地，基座以这种配置锚固到海床上。
[0065]
在实施方案中，除了船舶的一部分经由约束系统联接到锚固的漂浮基座之外，船舶经由多个锚索锚固到海床。例如，约束系统在安装过程中将船舶(例如，半潜式船舶)的船首联接到漂浮基座(例如，漂浮基座的稳定柱)并且一个或更多个锚索从船尾延伸。
[0066]
在实施方案中，约束系统例如还包括布置在船舶上的一个或更多个张紧线组件，每个张紧线组件包括一个或更多个张紧线和一个或更多个相应的张紧装置，该张紧装置为这些张紧线提供受控的张力，所述张紧线连接到漂浮基座，张紧线组件配置和操作为对所述一个或更多个线进行张紧，从而主要在相对于船舶的升沉方向上约束漂浮基座。
[0067]
需要注意的是，该船舶可能仅用于安装程序，而组装的风力涡轮机的供应则由来自陆上地点的另一船舶完成，例如驳船。
[0068]
优选地，待安装的风力涡轮机的组装在配备有用于将风力涡轮机安装在漂浮基座上的起重机的安装船舶上完成，至少是为了完全完成。例如，桅杆以两部分(即，下桅杆部分和上桅杆部分)提供给船舶或存储在船舶上。例如，机舱被提供给船舶或存储在船舶上。例如，叶片被提供给船舶或存储在船舶上。然后在船舶上完成风力涡轮机的组装，例如，在此过程中，最后阶段是如本文所述在漂浮基座上的安装。例如，在第一组装阶段中，机舱安装在上桅杆部分上。然后在第二组装阶段，将叶片装配到轮毂上，例如涉及如通过引用并入本文的未预先公开的nl2026734中所述的方法和设备。然后在第三组装阶段，子组件被提升并放置在下桅杆部分的顶部，其中桅杆部分彼此稳固以完成风力涡轮机组件。然后如本文所述将该组件安装在漂浮基座上。在实施方案中，在船舶上提供另外的起重机以在组装期间
处理桅杆部分和/或机舱和/或叶片。另外的起重机还可以用于将这样的风力涡轮机部件从供应船舶(例如，驳船)装载到船舶上。
[0069]
在实施方案中，设想下桅杆部分例如在其生产过程中已经安装在漂浮基座上。例如，下桅杆部分的高度至少为桅杆总高度的30％。然后将上桅杆部分、机舱和转子叶片的子组件提升并安装在下桅杆部分的顶部，桅杆部分彼此稳固。
[0070]
例如，船舶驶向已经锚固有漂浮基座的风电场，船舶具有多个风力涡轮机，这些风力涡轮机处于存储在船舶上的尚未组装的状态，例如至少5个风力涡轮机，例如将至少5个风力涡轮机的上桅杆部分、下桅杆部分、机舱和转子叶片分开存储在船舶上。在另一个实施方案中，机舱已经设置有两个呈所谓的兔耳配置的叶片。
[0071]
在实施方案中，船舶包括一个或更多个快速填充压载水舱，该快速填充压载水舱配置为将压载水保持在吃水线以下，快速填充压载舱包括位于吃水线以下的压载水填充门，用于例如在将桅杆降低到漂浮基座上期间和/或之后将海水倾倒到快速填充压载舱中，以补偿由于风力涡轮机放落在漂浮基座上而引起的从船舶到基座的重量转移。
[0072]
在实施方案中，漂浮基座设置有一个或更多个快速释放压载水舱，该快速释放压载水舱配置为将压载水保持在吃水线以上，快速释放压载舱包括压载水倾倒门，优选地位于吃水线以上，用于例如在将桅杆降低到漂浮基座上期间和/或之后倾倒压载水，以补偿由放落风力涡轮机而引起的从船舶到基座的重量转移。
[0073]
应注意的是，在替代实施方案中，除了水倾倒门和水填充门之外或作为水倾倒门和水填充门的替代，可以提供其他水填充和/或压载倾倒装置。
[0074]
在实施方案中，对准系统悬挂在起重机上，例如悬挂在与风力涡轮机相同的升降装置上。
[0075]
在实施方案中，对准系统临时布置在漂浮基座上。
[0076]
本发明进一步提供了一种漂浮基座，例如用于支撑风力涡轮机，其中漂浮基座设置有一个或更多个快速释放压载舱，用于将压载水保持在吃水线以上，快速释放压载舱包括压载水倾倒门，优选地位于吃水线以上，用于例如在将桅杆降低到漂浮基座上期间和/或之后倾倒压载水，以补偿由转移风力涡轮机而引起的从船舶到基座的重量转移。本发明还涉及例如在漂浮基座上安装风力涡轮机的过程中这种漂浮基座的使用。在实施方案中，结合这种漂浮基座使用的船舶包括一个或更多个快速填充压载水舱，该快速填充压载水舱配置为将压载水保持在吃水线以下，快速填充压载舱包括压载水填充门，用于例如在将桅杆降低到漂浮基座上期间和/或之后将海水倾倒到快速填充压载舱中，以补偿由于风力涡轮机放落在漂浮基座上而引起的从船舶到基座的重量转移。
[0077]
本发明还涉及一种用于将风力涡轮机安装在漂浮基座上的系统，该漂浮基座在海上风电场的场地处于漂浮状态并受到海况引起的运动，
[0078]
其中待安装的风力涡轮机包括具有下端部的风力涡轮机桅杆的至少一部分，并且包括具有转子叶片的转子组件，该转子组件安装在风力涡轮机桅杆上，
[0079]
其中漂浮基座包括桅杆安装结构，该桅杆安装结构配置为将风力涡轮机的桅杆安装在桅杆安装结构上，并且桅杆安装结构具有向上指向的安装轴线，
[0080]
其中该系统包括船舶，船舶包括：
[0081]-漂浮船体，
[0082]-起重机，其布置在船体上，
[0083]
其中起重机设置有适于支撑风力涡轮机的重量并将风力涡轮机悬挂在起重机上的升降系统，该升降系统适于以可控方式升高和降低风力涡轮机，
[0084]
其中船舶的起重机和/或升降系统包括升沉补偿装置，该升沉补偿装置适于补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的桅杆安装结构的升沉运动，
[0085]
其中系统进一步包括桅杆对准系统，该桅杆对准系统配置为接合在悬挂的风力涡轮机上，例如悬挂的风力涡轮机的桅杆上，并且该桅杆对准系统配置为使风力涡轮机的桅杆与漂浮基座的安装轴线对准并保持对准，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的安装轴线的运动，该运动至少包括在一个或更多个竖直平面中的倾斜运动，
[0086]
其中系统配置为能够用于包括以下步骤的方法——在船舶的船体处于漂浮状态，并且漂浮基座处于漂浮状态的情况下：
[0087]-通过升降系统将风力涡轮机悬挂在起重机上，
[0088]-将悬挂的风力涡轮机的桅杆的下端安置在漂浮基座的桅杆安装结构的上方，
[0089]-操作升沉补偿装置，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的桅杆安装结构的升沉运动，
[0090]-操作桅杆对准系统，以使风力涡轮机的桅杆与漂浮基座的安装轴线对准并保持对准，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的安装轴线的倾斜运动，
[0091]-当升沉补偿装置和桅杆对准系统运行时，操作升降系统，从而将悬挂的风力涡轮机与桅杆的下端部一起降低到漂浮基座的桅杆安装结构上，
[0092]-将桅杆及其下端部紧固到漂浮基座的桅杆安装结构。
[0093]
该系统，例如船舶和/或其桅杆对准系统可以包括本文中参照本发明方法论述的一个或更多个特征。
[0094]
本发明还涉及用于将风力涡轮机安装在如本文所述的漂浮基座上的对准系统。
[0095]
本发明还涉及安装在船舶上的起重机和用于将风力涡轮机安装在如本文所述的漂浮基座上的对准系统。
[0096]
本发明还涉及配备有起重机和用于将风力涡轮机安装在如本文所述的漂浮基座上的对准系统的船舶。
[0097]
本发明还涉及配备有起重机和用于将风力涡轮机安装在如本文所述的漂浮基座上的约束系统的船舶，例如在没有如本文所述的对准系统的情况下。
[0098]
本发明还涉及用于建造海上风电场的方法，其中多个漂浮基座已经存在于风电场的场地，优选地已经锚固在它们的最终位置，并且其中使用的船舶包括：
[0099]-具有甲板的漂浮船体，
[0100]-布置在船体上的起重机，
[0101]
其中起重机设置有适于支撑风力涡轮机的重量并将风力涡轮机悬挂在起重机上的升降系统，该升降系统适于以可控方式升高和降低风力涡轮机，
[0102]
其中船舶的起重机和/或升降系统包括升沉补偿装置，该升沉补偿装置适于补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的桅杆安装结构的升沉运动，
[0103]
在该方法中船舶驶向已经锚固有漂浮基座的风电场，船舶具有多个风力涡轮机，这些风力涡轮机处于存储在船舶上的尚未组装的状态，例如至少5个风力涡轮机，例如将至
少5个风力涡轮机的桅杆(例如，上桅杆部分、下桅杆部分)、机舱和转子叶片分开存储在船舶上，
[0104]
并且其中该方法包括将待安装的风力涡轮机组装到船舶上，
[0105]
并且其中该方法包括——在船舶的船体处于漂浮状态，并且漂浮基座处于漂浮状态的情况下——如下步骤：
[0106]-通过升降系统将风力涡轮机悬挂在起重机上，
[0107]-将悬挂的风力涡轮机的桅杆的下端安置在漂浮基座的桅杆安装结构的上方，
[0108]-操作升沉补偿装置，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的桅杆安装结构的升沉运动，
[0109]-可能地，操作桅杆对准系统，以使风力涡轮机的桅杆与漂浮基座的安装轴线对准并保持对准，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的安装轴线的倾斜运动，
[0110]-当升沉补偿装置和桅杆对准系统运行时，操作升降系统，从而将悬挂的风力涡轮机与桅杆的下端部一起降低到漂浮基座的桅杆安装结构上，
[0111]-将桅杆及其下端部紧固到漂浮基座的桅杆安装结构。
[0112]
作为优选，使用下述的桅杆对准系统，该桅杆对准系统配置为接合在悬挂的风力涡轮机上，例如悬挂的风力涡轮机的桅杆上，并且该桅杆对准系统配置为使风力涡轮机的桅杆与漂浮基座的安装轴线对准并保持对准，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座安装轴线的运动，该运动至少包括在一个或更多个竖直平面中的倾斜运动。
[0113]
优选地，所有转子叶片都以水平方向存储在船舶上，例如沿着船舶的一侧堆叠，所有转子叶片安装到轮毂上，例如如通过引用并入本文的nl2026734中所述。
[0114]
优选地，船舶是半潜式船舶。
附图说明
[0115]
现在将参照附图对本发明进行详述。在附图中：
[0116]-图1示出了根据本发明的风力涡轮机在漂浮基座上的安装，
[0117]-图2以俯视图示出安装，
[0118]-图3以正视图示出安装，其中风力涡轮机以铅垂线方向悬挂在船舶的起重机上，
[0119]-图4以侧视图示出图3的安装，
[0120]-图5是图4的部分的放大图，示出了上桅杆接合装置和风力涡轮机的悬挂，
[0121]-图6以正视图示出图5的部分，
[0122]-图7是图4的部分的放大图，示出了下桅杆接合装置和作用在漂浮基座的稳定柱上的约束系统，
[0123]-图8以正视图示出本发明的对准系统的操作，
[0124]-图9以侧视图示出本发明的对准系统的操作，
[0125]-图10是图8的部分的放大图，示出了上桅杆接合装置，
[0126]-图11是图9的部分的放大图，示出了下桅杆接合装置和作用在漂浮基座的稳定柱上的约束系统，
[0127]-图12以正视图示出图11的部分，
[0128]-图13a、图13b、图13c示出了对准系统的上桅杆接合装置，
[0129]-图14a-图14e示出了起重机和对准系统的上桅杆接合装置，
[0130]-图15示出了在已经设置有下桅杆部分的漂浮基座上安装上桅杆部分、机舱和转子叶片的预组装件，
[0131]-图16a、图16b示出了在图15的方法中对准系统的操作。
具体实施方式
[0132]
在附图中，附图示出了风力涡轮机1在漂浮基座100上的安装，漂浮基座100例如在海上风电场的场地处于漂浮状态并且受到海况引起的运动。
[0133]
待安装的风力涡轮机1包括具有下端部的至少一部分风力涡轮机桅杆2，并且包括转子组件，这里实施为具有轮毂的机舱3和转子叶片4，该转子组件已经安装在风力涡轮机桅杆2上。
[0134]
漂浮基座50作为示例显示为具有在wo2009/131826中详述的设计。在基座的拐角处的其中一个稳定柱51设置有桅杆安装结构52，桅杆安装结构52配置为将风力涡轮机1的桅杆2安装在桅杆安装结构52上。该结构52具有作为主轴线的向上指向的安装轴线53，桅杆2沿着安装轴线53放落到基座50上。
[0135]
使用下述的船舶200，这里为半潜式船舶，所述船舶包括：
[0136]-漂浮船体201，
[0137]-布置在船体上的起重机250。
[0138]
起重机250设置有适于支撑风力涡轮机1的重量并将风力涡轮机1悬挂在起重机250上的升降系统275，该升降系统适于以可控方式升高和降低风力涡轮机。
[0139]
起重机250和/或其升降系统275包括升沉补偿装置300，该升沉补偿装置300适于补偿海况引起的风力涡轮机桅杆2相对于漂浮基座50的桅杆安装结构52的升沉运动。
[0140]
例如，升沉补偿装置包括一个或更多个用于监测实际升沉运动的运动传感器。
[0141]
使用下述的桅杆对准系统400，该桅杆对准系统400配置为接合在悬挂的风力涡轮机上，这里接合在悬挂的风力涡轮机1的桅杆2上，并且使风力涡轮机的桅杆2与漂浮基座的安装轴53对准并保持对准，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆2相对于漂浮基座50的安装轴线的运动，该运动至少包括在一个或更多个竖直平面中的倾斜运动。
[0142]
通常，该安装方法包括——船舶200的船体处于漂浮状态，并且漂浮基座50处于漂浮状态——如下步骤：
[0143]-通过升降系统275将风力涡轮机1悬挂在起重机250上，
[0144]-将悬挂的风力涡轮机1的桅杆2的下端安置在漂浮基座50的桅杆安装结构52的上方，
[0145]-操作升沉补偿装置300，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆2相对于漂浮基座50的桅杆安装结构52的升沉运动，
[0146]-操作桅杆对准系统400，以使风力涡轮机1的桅杆2与漂浮基座50的安装轴线53对准并保持对准，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆2相对于漂浮基座的安装轴线53的倾斜运动，
[0147]-当升沉补偿装置300和桅杆对准系统400运行时，操作升降系统275，从而将悬挂的风力涡轮机1与桅杆2的下端部一起降低到漂浮基座50的桅杆安装结构52上，
[0148]-将桅杆2及其下端部紧固到漂浮基座的桅杆安装结构52。
[0149]
优选地，至少桅杆对准系统400在部分或全部紧固步骤期间保持运行，例如，系统400在该步骤期间用于或协助风力涡轮机相对于基座的稳定。
[0150]
优选地，至少升沉补偿装置300在部分或全部紧固步骤期间保持运行，例如，装置300也在该步骤期间用于或协助支撑风力涡轮机相对于基座的至少部分重量，例如用于或协助将风力涡轮机的重量逐渐转移到基座上，例如同时对船舶进行压载以补偿这种转移。
[0151]
可以看出，在风力涡轮机安装过程中，漂浮基座至少或仅在相对于船舶200的水平面由约束系统350约束。
[0152]
作为示例，用于基座的约束系统涉及使用安装在船舶上的夹持装置351，该夹持装置351具有接合在漂浮基座上的接合构件352，这里接合在漂浮基座的桅杆安装结构上。夹持装置351具有主动受控运动机构353，例如与桅杆接合装置420、440的设计类似，该主动受控运动机构353配置和操作为提供接合构件352相对于船舶200的船体的受控运动，从而实现接合的漂浮基座50相对于船舶的船体的受控约束。
[0153]
如图1和图2所示，在该示例中设想待安装的风力涡轮机1的组装在船舶200上完成。船舶驶向已经存在漂浮基座的风电场，例如船舶锚固有多个风力涡轮机1，这些风力涡轮机1处于存储在船舶上的尚未组装的状态。
[0154]
例如至少5个风力涡轮机的主要组件分开存储在船上，这里是上桅杆部分2a、下桅杆部分2b、机舱3和转子叶片4。
[0155]
作为优选，多个漂浮基座50已经锚固在它们在海上风电场中的最终位置，所有这些漂浮基座都没有风力涡轮机1，船舶200驶向风电场并在船上依次组装风力涡轮机，然后将风力涡轮机安装在漂浮基座50上。
[0156]
作为优选，将桅杆2放落到桅杆安装结构52上以便或随后在桅杆和基座之间建立初步紧固，使得风力涡轮机相对于基座稳定，例如使得能够停止对准系统400的操作，例如使得能够摆脱对准系统。
[0157]
作为示例示出的对准系统400包括上桅杆接合装置420和下桅杆接合装置440，每个装置都具有桅杆接合构件421、441以及主动受控运动机构422、442，该主动受控运动机构配置和操作为提供桅杆接合构件在水平面内的受控运动。
[0158]
桅杆接合装置420、440在不同高度处作用在桅杆2上，例如，较低的一个低于待安装的风力涡轮机1的重心g，而较高的一个高于所述重心g。
[0159]
主动受控运动机构422、442配置和操作为在安装过程的相关时刻使悬挂的风力涡轮机1的桅杆2与漂浮基座50的安装轴线53对准并保持对准。
[0160]
例如在图13a-图13c中示出了每个主动受控水平运动机构422、442包括在第一水平方向上延伸的第一组一个或更多个水平轨道422a，所述第一组一个或更多个水平轨道422a支撑至少一个第一承载器422b1、422b2，并且所述一个或更多个第一承载器支撑在不同于第一方向的第二水平方向上延伸的第二组一个或更多个水平轨道422c1、422c2，例如第一方向和第二方向是正交方向，第二组一个或更多个水平轨道支撑一个或更多个另外的第二承载器422d1、422d2，该第二承载器支撑桅杆接合装置421、441。
[0161]
示出了对准系统400的每个桅杆接合装置420、440包括沿着一个或更多个竖直导轨426、446被竖直引导的滑车425、445，这里一个或更多个竖直导轨426、446安装在起重机
250上。每个滑车支撑桅杆接合构件，在滑车和桅杆接合构件之间插置主动受控运动机构，以在水平面中，例如在两个正交的水平方向上提供桅杆接合构件的受控运动。
[0162]
桅杆接合构件421通过升降装置上部悬挂在起重机250上，并且风力涡轮机1悬挂在该桅杆接合构件421上。
[0163]
起重机具有竖立在船舶的船体上的竖直起重机结构260。这里，竖直起重机结构具有固定在船体上的起重机结构的下部部段261和回转轴承262a上的可回转顶部部段262。
[0164]
升降装置包括一个或更多个绞盘驱动缆绳276、277，绞盘驱动缆绳从滑轮组278、279垂下，滑轮组278、279布置在可回转顶部部段上，这里布置在可回转顶部部段的叉形枢转臂265上。
[0165]
顶部部段262的回转可以用于通过升降装置从船舶200的甲板上拾取组装好的风力涡轮机1，并将风力涡轮机及其桅杆带到漂浮基座50的桅杆安装结构上方。
[0166]
如图所示，竖直起重机结构的可回转顶部部段262设置有上桅杆接合装置420，竖直起重机结构的固定下部部段261设置有下桅杆接合装置440。
[0167]
现在将参照图15、图16a、图16b对风力涡轮机在漂浮基座50’上的安装进行详述。如图所示，下桅杆部分2b已经安装在基座50’上，例如在基座50’的生产过程中或在海上，例如使用用于完成风力涡轮机的船舶200’或另一海上船舶，例如配备有通用重型起重机的船舶。
[0168]
图15、图16a、图16b示出了上桅杆部分2a、机舱3和转子叶片4的预组装组件作为子组件或单元被船舶200’的起重机250’处理，用于将该单元放置在下桅杆2b的顶部。作为选择，示出起重机250的起重机结构配置为同时处理两个这样的组件。这里，图15中的左侧组件支撑在已安装在漂浮基座50’上的下桅杆部分2b上方的操作位置，右侧组件由于船舶稳定性的原因支撑在低于操作位置的高度的运输位置。
[0169]
例如，使用船舶200’可以执行安装风力涡轮机的方法，在船舶200’的船体以及基座50’处于漂浮状态的情况下，所述方法包括如下步骤：
[0170]-将处于较低运输位置(图15中的右侧)的风力涡轮机组件(或多个风力涡轮机组件)从预组装位置运输至基座50’已经存在的安装位置，例如风电场处，
[0171]-将船舶200’移动到相对于基座50’的位置并且将船舶保持在这样的相对位置，优选地涉及使用如本文所述的约束装置350、351。
[0172]-将风力涡轮机组件从较低运输位置提升到升高的操作位置(图15中的左侧)，并且将风力涡轮机组件安置在已经安装在基座50’上的下桅杆部分2b上方，例如，涉及相对于(系泊的)基座50’移动船舶200’。
[0173]
如从图16a、图16b得出，该方法进一步包括由于接合在待安装的子组件上的两个主动水平运动装置420、440的操作，使上桅杆部分2a与下桅杆部分2a(在下桅杆部分的顶端上方的某一距离处)对准并保持对准，以便补偿海况引起的运动，例如包括由于所示海况引起的基座和/或船舶的倾斜运动。认为子组件优选地由两个装置420、440接合，这是因为仅平衡该组件实际上比平衡包括全长桅杆的风力涡轮机更困难。例如，在接合在子组件上的装置420、440之间存在至少20米的竖直间距。
[0174]
起重机250’优选地还配备有相关的升沉补偿装置，以便补偿海况引起的上桅杆部分2a的下端相对于安装在漂浮基座上的下桅杆部分2b的竖直运动。
[0175]
图16b示出了两个主动水平运动装置420、440操作为在组件下降到下桅杆部分2b的顶部上之前以及期间(至少在第一阶段)保持桅杆部分的对准。
[0176]
在优选实施方案中，通过适当操作一个或更多个阻尼装置，例如横摇和/或纵摇运动阻尼装置来稳定船舶200’。例如，船舶200’装备有横摇阻尼装置，该横摇阻尼装置包括在船体上的轨道上被引导的一个或更多个可移动的实心压载体，以及相关联的移位驱动器和移位驱动控制器，所述驱动控制器适于引起所述一个或更多个实心压载体的运动，以便补偿海况引起的船舶横摇运动。例如，船舶进一步包括至少一个纵摇阻尼装置，该纵摇阻尼装置包括在轨道上被引导的一个或更多个可移动的实心压载体、以及相关联的移位驱动器和移位驱动控制器，所述驱动控制器适于引起所述一个或更多个实心压载体的运动，以便补偿海况引起的船舶纵摇运动。

技术特征：
1.一种例如在海上风电场的场地将风力涡轮机安装在漂浮基座(50、50’)上的方法，漂浮基座处于漂浮状态并受到海况引起的运动，其中，待安装的风力涡轮机包括具有下端部的风力涡轮机桅杆(2、2a、2b)的至少一部分，并且包括具有转子叶片(4)的转子组件，该转子组件安装在风力涡轮机桅杆上，其中，漂浮基座包括桅杆安装结构，该桅杆安装结构配置为将风力涡轮机的桅杆安装在桅杆安装结构上，并且桅杆安装结构具有向上指向的安装轴线，其中，使用下述的船舶(200、200’)，所述船舶包括：-漂浮船体(201)，-起重机(250、250’)，其布置在船体上，其中，起重机设置有适于支撑风力涡轮机的重量并将风力涡轮机悬挂在起重机上的升降系统，该升降系统适于以可控方式升高和降低风力涡轮机，其中，船舶的起重机和/或升降系统包括升沉补偿装置，该升沉补偿装置适于补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的桅杆安装结构的升沉运动，其中，使用下述的桅杆对准系统(420、440)，该桅杆对准系统配置为接合在悬挂的风力涡轮机上，例如悬挂的风力涡轮机的桅杆上，并且该桅杆对准系统配置为使风力涡轮机的桅杆与漂浮基座的安装轴线对准并保持对准，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的安装轴线的运动，该运动至少包括在一个或更多个竖直平面中的倾斜运动，其中，该方法包括——在船舶的船体处于漂浮状态，并且漂浮基座处于漂浮状态的情况下——如下步骤：-通过升降系统将风力涡轮机悬挂在起重机上，-将悬挂的风力涡轮机的桅杆的下端安置在漂浮基座的桅杆安装结构的上方，-操作升沉补偿装置，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的桅杆安装结构的升沉运动，-操作桅杆对准系统(420、440)，以使风力涡轮机的桅杆与漂浮基座的安装轴线对准并保持对准，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的安装轴线的倾斜运动，-当升沉补偿装置和桅杆对准系统运行时，操作升降系统，从而将悬挂的风力涡轮机与桅杆的下端部一起降低到漂浮基座的桅杆安装结构上，-将桅杆及其下端部紧固到漂浮基座的桅杆安装结构。2.根据权利要求1所述的方法，其中，桅杆对准系统还配置为在至少一个水平方向上，例如在两个不平行的水平方向上，例如在两个正交的水平方向上补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的安装轴线的水平运动。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将多个漂浮基座(50、50’)锚固在它们在海上风电场中的最终位置，所有这些漂浮基座都没有风力涡轮机，并且其中，船舶驶向风电场并将风力涡轮机依次安装在漂浮基座上。4.根据权利要求1-3中任一项或更多项所述的方法，其中，将桅杆放落到桅杆安装结构上以便或随后在桅杆和基座之间建立初步紧固，使得风力涡轮机相对于基座稳定，例如使得能够停止对准系统的操作，例如使得能够摆脱对准系统。5.根据权利要求1-4中任一项或更多项所述的方法，其中，至少桅杆对准系统(420、440)在部分或全部紧固步骤期间保持运行，例如，系统在该步骤中用于或辅助于风力涡轮
机相对于基座的稳定。6.根据权利要求1-5中任一项或更多项所述的方法，其中，至少升沉补偿装置在部分或全部紧固步骤期间保持运行，例如，装置也在该步骤中用于或辅助于支撑风力涡轮机相对于基座的至少一部分重量。7.根据权利要求1-6中任一项或更多项所述的方法，其中，在风力涡轮机安装过程期间，漂浮基座至少或仅在相对于船舶的水平面内受到约束系统(350)的约束。8.根据权利要求7所述的方法，其中，约束涉及在不同方向上延伸并且布置在漂浮基座和船舶的船体之间的多个系泊线，以便至少或仅在水平面中提供漂浮基座和船体的联接。9.根据权利要求7所述的方法，其中，约束涉及使用安装在船舶上的夹持装置(351)，该夹持装置具有接合在漂浮基座上，例如接合在漂浮基座的桅杆安装结构上的接合构件，并且该夹持装置具有主动受控运动机构，该主动受控运动机构配置和操作为提供接合构件相对于船舶的船体的受控运动，从而实现接合的漂浮基座相对于船舶的船体的受控约束。10.根据权利要求1-9中任一项或更多项所述的方法，其中，对准系统包括至少一个桅杆接合装置(420、440)，该桅杆接合装置具有桅杆接合构件以及主动受控运动机构，该主动受控运动机构配置和操作为提供桅杆接合构件在水平面内的受控运动，以便使悬挂的风力涡轮机的桅杆与漂浮基座的安装轴线对准并保持对准。11.根据权利要求10所述的方法，其中，对准系统包括上桅杆接合装置(440)和下桅杆接合装置(420)，每个装置(420、440)都具有桅杆接合构件以及主动受控运动机构，该主动受控运动机构配置和操作为提供桅杆接合构件在水平面内的受控运动，其中桅杆接合装置在不同高度处作用在桅杆上，例如，较低的一个低于待安装的风力涡轮机的重心，而较高的一个高于所述重心，并且其中主动受控运动机构被操作以使悬挂的风力涡轮机的桅杆与漂浮基座的安装轴线对准并保持对准。12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，每个主动受控水平运动机构包括在第一水平方向上延伸的第一组一个或更多个水平轨道，所述第一组一个或更多个水平轨道支撑至少一个第一承载器，并且所述一个或更多个第一承载器支撑在不同于第一方向的第二水平方向上延伸的第二组一个或更多个水平轨道，例如第一方向和第二方向是正交方向，第二组一个或更多个水平轨道支撑一个或更多个另外的第二承载器，该第二承载器支撑所述桅杆接合装置。13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其中，对准系统的至少一个，优选每个，桅杆接合装置(420、440)包括例如沿着一个或更多个竖直导轨，例如安装在船舶的船体和/或起重机上的一个或更多个竖直导轨被竖直引导的滑车，滑车支撑桅杆接合构件，在滑车和桅杆接合构件之间插置主动受控运动机构，以在水平面中，例如在两个正交的水平方向上提供桅杆接合构件的受控运动。14.根据权利要求1-13中任一项或更多项所述的方法，其中，对准系统包括桅杆接合装置，例如上桅杆接合装置(420)，桅杆接合装置包括例如沿着一个或更多个竖直导轨被竖直引导的滑车，滑车支撑桅杆接合构件，在滑车与桅杆接合构件之间插置主动受控运动机构，以在水平面中，例如在两个正交的水平方向上提供桅杆接合构件的受控运动，其中风力涡轮机从桅杆接合构件悬挂，并且其中桅杆接合构件通过升降装置从起重机悬挂。15.根据权利要求1-14中任一项或更多项所述的方法，其中，起重机设置有水平间隔开
的第一上滑轮组和第二上滑轮组，并且其中桅杆接合构件设置有水平间隔开的第一下滑轮组和第二下滑轮组，其中，第一多重辘绳式缆绳装置(276)在第一上滑轮组与第一下滑轮组之间延伸，并且第二多重辘绳式缆绳装置(277)在第二上滑轮组与第二下滑轮组之间延伸，并且其中桅杆(2)悬挂在桅杆接合构件上。16.根据权利要求1-15中任一项或更多项所述的方法，其中，起重机具有竖立在船舶的船体上的竖直起重机结构，例如其中竖直起重机结构具有固定在船体上的起重机结构的下部部段和能够回转的顶部部段，其中升降装置例如在能够回转的顶部部段的枢转臂上包括一个或更多个绞盘驱动缆绳，该绞盘驱动缆绳从布置在能够回转的顶部部段的一个或更多个滑轮组垂下，例如其中顶部部段的回转用于通过升降装置从船舶的甲板上拾取组装好的风力涡轮机，并将具有桅杆的风力涡轮机带到漂浮基座的桅杆安装结构上方。17.根据权利要求16所述的方法，其中，对准系统安装在起重机的竖直起重机结构上，并且其中例如对准系统包括一个或更多个安装在竖直起重机结构上的桅杆接合装置，例如其中竖直起重机结构的能够回转的顶部部段设置有上桅杆接合装置，竖直起重机结构的固定下部部段设置有下桅杆接合装置。18.根据权利要求1-17中任一项或更多项所述的方法，其中，船舶为半潜式船舶，船舶具有一对基本平行、横向间隔开的浮力浮箱，并且具有一排由每个浮箱支撑并从每个浮箱向上延伸的多个柱子、以及由所述柱子的上端支撑的甲板结构，其中起重机安装在船体的甲板结构上，例如，起重机的竖直起重机结构竖立在甲板结构上，例如其中起重机安装在船首。19.根据权利要求18所述的方法，其中，从上方看，漂浮基座在其拐角处具有稳定柱，风力涡轮机将安装在该稳定柱上，并且其中半潜式船舶与其浮箱，例如半潜式船舶的船首部分一起布置于稳定拐角的相对两侧，并且其中起重机将风力涡轮机的桅杆悬挂在该稳定柱上的桅杆安装结构上方。20.根据权利要求1-19中任一项或更多项所述的方法，其中，使用一个或更多个传感器来监测在安装期间桅杆安装结构相对于桅杆漂浮基座的下端部在一个或更多个方向上的运动，其中优选地，这些一个或更多个传感器链接到控制器，例如计算机化控制器，控制器配置和操作为引起升沉补偿装置和/或对准系统的自动操作。21.根据权利要求1-20中任一项或更多项所述的方法，其中，待安装的风力涡轮机的组装在船舶上完成，例如其中船舶驶向已经存在漂浮基座的风电场，例如船舶锚固有多个风力涡轮机，这些风力涡轮机处于存储在船舶上的尚未组装的状态，例如至少5个风力涡轮机，例如将至少5个风力涡轮机的桅杆，例如上桅杆部分和下桅杆部分，机舱和转子叶片分开存储在船舶上。22.一种例如在海上风电场的场地将风力涡轮机安装在漂浮基座上的系统，漂浮基座处于漂浮状态并受到海况引起的运动，其中，待安装的风力涡轮机包括具有下端部的风力涡轮机桅杆的至少一部分，并且包括具有转子叶片的转子组件，该转子组件安装在风力涡轮机桅杆上，其中，漂浮基座包括桅杆安装结构，该桅杆安装结构配置为将风力涡轮机的桅杆安装在桅杆安装结构上，并且桅杆安装结构具有向上指向的安装轴线，其中，系统包括船舶(200、200’)，船舶包括：
‑
漂浮船体，-起重机，其布置在船体上，其中，起重机设置有适于支撑风力涡轮机的重量并将风力涡轮机悬挂在起重机上的升降系统，该升降系统适于以可控方式升高和降低风力涡轮机，其中，船舶的起重机和/或升降系统包括升沉补偿装置，该升沉补偿装置适于补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的桅杆安装结构的升沉运动，其中，系统进一步包括桅杆对准系统，该桅杆对准系统配置为接合在悬挂的风力涡轮机上，例如悬挂的风力涡轮机的桅杆上，并且该桅杆对准系统配置为使风力涡轮机的桅杆与漂浮基座的安装轴线对准并保持对准，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的安装轴线的运动，该运动至少包括在一个或更多个竖直平面中的倾斜运动，其中，系统配置为能够用于包括如下步骤的方法——在船舶的船体处于漂浮状态，并且漂浮基座处于漂浮状态的情况下：-通过升降系统将风力涡轮机悬挂在起重机上，-将悬挂的风力涡轮机的桅杆的下端安置在漂浮基座的桅杆安装结构的上方，-操作升沉补偿装置，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的桅杆安装结构的升沉运动，-操作桅杆对准系统，以使风力涡轮机的桅杆与漂浮基座的安装轴线对准并保持对准，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的安装轴线的倾斜运动，-当升沉补偿装置和桅杆对准系统运行时，操作升降系统，从而将悬挂的风力涡轮机与桅杆的下端部一起降低到漂浮基座的桅杆安装结构上，-将桅杆及其下端部紧固到漂浮基座的桅杆安装结构。

技术总结
例如在海上风电场的场地将风力涡轮机安装在漂浮基座上，漂浮基座处于漂浮状态并受到海况引起的运动。使用具有起重机的船舶，起重机布置在船体上，并且设置有升降系统，该升降系统适于支撑风力涡轮机的重量并将风力涡轮机悬挂在起重机上。升沉补偿装置补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的桅杆安装结构的升沉运动。使用下述的桅杆对准系统，该桅杆对准系统配置为接合在悬挂的风力涡轮机上，例如悬挂的风力涡轮机的桅杆上，并且该桅杆对准系统配置为使风力涡轮机的桅杆与漂浮基座的安装轴线对准并保持对准，以补偿海况引起的风力涡轮机桅杆相对于漂浮基座的安装轴线的运动，该运动至少包括在一个或更多个竖直平面中的倾斜运动。平面中的倾斜运动。平面中的倾斜运动。


技术研发人员：D
受保护的技术使用者：伊特里克公司
技术研发日：2021.10.19
技术公布日：2023/6/28