具有压力控制管道系统的风电场的制作方法-j9九游会真人

1.本发明涉及用于输送由风力涡轮机生成的流体、特别是电解流体的系统和方法，其包括流体产生单元、特别是电解器单元以及相应的压力控制管道系统。此外，本发明涉及一种用于输送由风力涡轮机生成的流体的方法。


背景技术：

2.为了产生可再生能量，提供了包括多个风力涡轮机的风电场。具体而言，为了使风力涡轮机具有足够的安装空间，在海上设置大型风电场。原则上，仅电缆从海上风力发电场连接到陆上电站。然而，包括线缆成本本身，安装这种输电线路相当昂贵，尤其是长距离安装，如现代风力发电场通常的情况一样(例如，离岸 5km)。从海上风力涡轮机输送能源的一种替代方式是在置于风力涡轮机处或附近的气体生产设施中利用由风力涡轮机产生的功率，所述气体生产设施例如生成氢气(和氧气)的电解设备，该气体又可用于产生其他气态产品，例如氨或甲烷。一旦产生，气体，特别是氢气，就可被输送到岸上并由其他过程消耗或者用于氢燃料电池中以产生电。总体而言，氢气的输送，特别是在管道系统中的输送，可能比直接将电输送到岸更便宜。
3.因此，可能需要为由风力涡轮机产生的氢气到达期望的目的地提供安全的输送系统。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的可以是提供一种系统，其用于以高效和安全的输送将由风力涡轮机生成的气体、特别是氢气输送到期望的目的地。
5.该目的可通过用于输送由风力涡轮机生成的气体的系统和方法以及通过用于提供用于输送由风力涡轮机生成的气体的系统的方法来解决。
6.根据第一方面，提出了一种用于输送由风力涡轮机生成的流体的系统，所述流体例如气体或液体，特别是电解气体。该系统包括用于生成电功率的至少一个风力涡轮机，其中，该风力涡轮机包括流体(例如，气体)产生单元，例如电解器单元，其构造成用于通过使用所生成的电功率来生成流体，例如气体或液体，特别是电解气体。
7.该系统还包括：耦接到风力涡轮机的流体(例如，气体)管道系统，以用于输送所生成的流体，例如气体或液体，特别是电解气体；以及压力控制系统，其耦接到流体管道系统，以用于控制气体、特别是电解气体在管道系统中的流体流动。该管道系统包括输送管道和连接管道，其中，该连接管道被耦接到风力涡轮机和连接管道，使得气体、特别是电解气体可经由连接管道从风力涡轮机输送到输送管道。
8.根据另一方面，提出了一种用于输送由风力涡轮机生成的流体的方法，所述流体例如气体或液体，特别是电解气体。该方法包括提供用于生成电功率的至少一个风力涡轮机，其中，该风力涡轮机包括流体(例如，气体或液体)生成单元，例如电解器单元，其构造成用于通过使用所生成的电功率来生成流体，例如气体或液体，特别是电解气体。此外，根据
该方法，流体(例如，气体或液体)管道系统被耦接到风力涡轮机，以用于输送所生成的气体，特别是电解流体，并且压力控制系统被耦接到流体管道系统，以用于控制流体、例如气体或液体、特别是电解气体在管道系统中的流体流动。该管道系统包括输送管道和连接管道，其中，该连接管道被耦接到风力涡轮机和连接管道，使得流体、例如气体或液体、特别是电解气体可经由连接管道从风力涡轮机输送到输送管道。
9.该系统的风力涡轮机包括风力涡轮机塔架和相应的机舱，可旋转的风力涡轮机叶片被耦接到该机舱。当叶片被风力旋转时，机舱中的发电机生成电功率。该电功率可通过电力线引导至期望的目的地。
10.根据本发明的风力涡轮机还包括流体(例如，气体或液体)产生单元，例如电解器单元。该流体产生单元由诸如水的离析物供给，并且通过使用由风力涡轮机生成的电功率来产生相应的电解流体，例如气体或液体，诸如氢气和氧气。该离析物可通过供应管道提供，或者例如在水作为离析物的情况下，来自海洋/湖泊/河流或者地下水。具体而言，该电解器单元生成第一电解流体，例如氢气，其通过管道来输送。另外，电解器单元可生成第二电解流体，例如氧气。该第二电解流体，例如气体或液体，可被排放或者可在另一管道系统中输送。
11.管道系统的管道可由各种材料构成。一个示例可以是塑料材料，例如作为涡轮机之间的连接管道的高密度聚乙烯(hdpe)以及作为输送管道和/或主管道的钢管。然而，输送管道和/或主管道也可为塑料材料的。管道可以是柔性的，并且例如可卷起以存储在组装船上。管道可在结构中形成有附加的密封层，以便例如为作为电解器气体的氢气提供充分的密封。该密封层可为柔性且具有密封性能的复合材料、芳纶的其他新材料。
12.此外，根据本发明的方法，提供压力控制系统，其控制流体、例如气体或液体、特别是电解气体到连接管道和输送管道的流动。例如，如果流体、例如气体或液体、特别是电解气体的质量流量以及因此的压力变化，则压力控制系统可控制例如连接管道或输送管道中的压力，使得提供期望的流体、例如气体或液体、特别是电解气体的流动。特别地，例如可防止流体、例如气体或液体、特别是电解气体回流回到流体生成单元，例如电解器单元。另外，如果检测到管道系统或气体生成单元(例如，电解器单元)的泄漏，则压力控制系统例如通过绕过泄漏部段来控制流体、例如气体或液体、特别是电解气体的流动。下面详细地描述压力控制系统的具体实施例。因此，该控制系统包括压力监测和系统控制，以检测泄漏并操作系统，以例如自动绕过泄漏位置。
13.根据该另一示例性实施例，压力控制系统包括安装在连接管道中的流体(例如，气体或液体)控制阀，以用于控制电解流体的流，其中，流体(例如，气体或液体)控制阀特别地为止回阀。通过将流体(例如，气体或液体)控制阀安装在连接管道中，即安装在流体生成单元和输送管道之间，例如，可减少或增加流入到输送管道中的第一流体的质量流量和压力。因此，可防止流体回流到风力涡轮机。
14.流体控制阀(例如，止回阀)被置于风力涡轮机和输送管道之间，这确保了管道系统中仅为单向。主阵列管中的气体的流动方向仅为单向。因此，如果存在回流(泄漏管)，则可隔离风力涡轮机。输送管道中的流可沿双向引导。
15.根据另一示例性实施例，压力控制系统包括多路阀，其中，该多路阀被耦接到输送管道和风力涡轮机。具体而言，该多路阀可被布置在连接管道和输送管道之间。该多路阀被
构造成用于选择性地提供从风力涡轮机到输送管道中的流体(例如，气体或液体)流，或者通过输送管的流体流绕过风力涡轮机。
16.因此，该多路阀可包括用于耦接连接管道的连接管道入口、连接到输送管道的第一流动侧的第一阀入口以及连接到输送管道的第二流动侧的第二阀入口。具体而言，该多路阀被置于输送管道的第一流路侧和输送管道的第二流路侧之间。因此，如果检测到连接管道或流体生成单元的泄漏，则可绕过风力涡轮机和相应的电解器单元，使得沿输送管道从第一阀入口到第二阀入口的流体流是可能的。此外，如果例如在输送管道的第一流动侧中检测到泄漏，则可通过该多路阀来控制电解流体的流动，使得流体(例如，气体或液体)通过连接管道流动到输送管道的第二流动侧。
17.根据另一示例性实施例，风力涡轮机包括耦接到流体生成单元的存储储存器/罐。该多路阀被耦接到流体生成单元和存储罐，其中，该多路阀还被构造成用于选择性地提供从流体生成单元到存储罐的流体(例如，气体或液体)流，或者从储存器到输送管道的流体流。因此，该多路阀包括耦接到存储罐的存储罐入口。例如，如果输送管道中的压力高于流体(例如，气体或液体)的气压，则所生成的流体可被引导至存储罐中，使得可防止从输送管道回流到流体生成单元。然而，如果例如气体生成单元没有生成气体，则在检测到存储罐和输送管道之间相应的必要压降的情况下，存储罐中的存储气体可被注入到输送管道中。可选的存储罐可被整合在涡轮机结构中，例如风力涡轮机的机舱、塔架或基础中。
18.根据另一示例性实施例，该多路阀以如下方式安装在输送管道中，即：使得该多路阀将输送管道分成第一流动侧和第二流动侧，其中，该多路阀还被构造成用于选择性地提供从流体生成单元到输送管道的第一流动侧的流体(例如，气体或液体)流，和/或从流体生成单元到输送管道的第二流动侧的流体流。
19.根据另一示例性实施例，压力控制系统包括安装在输送管道中的泄压阀，其中，如果超过输送管道中的流体的预定压力，则该泄压阀被构造成泄放流体，例如气体或液体，其中，压力控制系统特别是包括耦接到该泄压阀的补偿储存器，以用于在超过输送管道中的流体的预定压力的情况下接收流体。因此，如果检测到输送管道中的临界压力值，则可排放流体，以防止输送管道损坏。另外，补偿储存器/罐可被耦接到输送管道，使得排放的流体，例如气体或液体，可被存储，并且如果输送管道中的压力值下降到特定极限以下，则可被再次注入输送管道中。因此，可防止流体的损失。
20.根据另一示例性实施例，该系统还包括用于生成电功率的另一风力涡轮机，其中，该另一风力涡轮机包括流体(例如，气体或液体)生成单元，例如电解器单元，该流体生成单元构造成用于通过使用所生成的电功率来生成流体，例如气体或液体。该另一风力涡轮机通过另一连接管道串联地耦接到输送管道，以用于输送所生成的流体。压力控制系统还被耦接到流体管道系统，以用于控制由该另一风力涡轮机生成的流体到管道系统中的流体流动。因此，沿输送管道，多个生成流体的风力涡轮机可一个接一个地串联耦接。因此，多个风力涡轮机可将它们生成的流体注入一个公共输送管道中。流体压力系统由此控制由风力涡轮机到输送管道中的流体供应，使得可防止回到相应的电解器单元中的回流。
21.所描述的具有流体(例如，气体或液体)产生能力的风力涡轮机可串联连接，即相邻风力涡轮机之间的一个气体串(输送管道)被直接耦接。
22.然而，所描述的管道布局可用于整个风电场，但也可用于风电场中的其他集群中
的风力涡轮机集群，其中，一个或多个其他集群可不同地互连，即呈串联连接。风力部分布置结构还可包括连接枢纽、能量收集站、石油和气体生产或收集平台或者海上变电站。
23.根据另一示例性实施例，压力控制系统包括安装在风力涡轮机与该另一风力涡轮机之间的输送管道中的输送止回阀。因此，可控制，并且如果需要，可中断两个相邻风力涡轮机之间的输送管道中的流体流。例如，如果检测到一个风力涡轮机附近的泄漏，则该风力涡轮机可被隔离并与输送管道分离，其中，其他风力涡轮机仍然可将所生成的流体注入到输送管道中。因此，可能没有必要完全关闭风电场中的流体(例如，气体或液体)的生成。
24.在连接的风力涡轮机的一些阵列中，放置一个或多个输送止回阀，这确保流体仅沿主管线上的一个方向流动。例如，输送止回阀确保主管线中的较高压力不会使流体流回到风力涡轮机中，这可在较低压力下提供流体，或者在泄漏的情况下，将阻止流体流回到泄漏部。输送止回阀确保了管系统中的单一流。由此，防止流体在系统中向后行进，并确保沿正确方向流动。
25.根据另一示例性实施例，压力控制系统包括安装在风力涡轮机与该另一风力涡轮机之间的输送管道中的另一输送止回阀。因此，一个输送止回阀可被耦接到靠近第一风力涡轮机的输送管道，并且该另一输送止回阀可靠近位于下游的第二风力涡轮机耦接。因此，如果在输送止回阀和该另一输送止回阀之间的输送管道中发生泄漏，则可隔离和分离输送管道的处于两个输送止回阀之间的泄漏部段。
26.根据另一方面，风电场布置结构包括如上所述的用于输送由风力涡轮机生成的流体的第一系统和如上所述的用于输送由风力涡轮机生成的流体的第二系统，以及至少一个主管道(当作中央收集器)，第一系统的第一输送管道和第二系统的第二输送管道被并联地耦接到该主管道。因此，包括多个风力涡轮机的第一系统和包括多个风力涡轮机的第二系统可被并联地耦接到一个公共主管道。换言之，若干系统的多个输送管道可被耦接到一个公共主管道。因此，如果相应地检测到一个系统和一个输送管道中的泄漏，则相应系统的压力控制系统可关闭到主管道中的流体流，并且包括泄漏输送管道的系统可相应地与主管道以及其他气体产生系统分离。
27.根据另一示例性实施例，风电场布置结构包括旁通管道，其中，第一输送管道的一端和第二输送管道的一端被耦接到该旁通管道，使得可提供第一输送管道和第二输送管道之间的流体流。特别地，旁通阀被安装在旁通管道与第一输送管道和第二输送管道中的至少一者之间，使得第一输送管道与第二输送管道之间的流体流可选择性地调整。因此，虽然输送管道的相应端部被耦接到主管道，但是相应输送管道的相应的相对端部被耦接到该旁通管道。因此，如果检测到泄漏系统的一个输送管道中的泄漏，则泄漏输送管道中的相应阀阻止经由泄漏部段到主管道中的流体流。另外，另一相应的阀阻止到输送管道的泄漏部段中的流体流。因此，如果泄漏部段与输送管道隔离，则流体流经由相应输送管道的非泄漏部段提供给该旁通管道。旁通阀随后允许流体从泄漏系统经由旁通管道流入到非泄漏系统的另一输送管道中。因此，没有必要将整个系统与主管道隔离，使得泄漏系统的工作部段仍可提供经由旁通管线到主管道中的流体流。
28.根据另一示例性实施例，风电场布置结构还包括耦接到主管道的压缩机单元。可选的压缩机单元被耦接到主管道，以用于压缩主管道中的流体。因此，为了控制流体输送的效率以及为了控制主管道中的流体的流动方向，一个或多个隔开的压缩机可被安装到主管
道中。然而，流体生成单元能够以足够的压力生成流体，例如气体或液体，以将该流体递送到岸上装置，使得不强制提供相应的压缩机。
29.根据另一示例性实施例，风电场布置结构还包括如上所述的用于输送由风力涡轮机生成的流体的第三系统以及如上所述的用于输送由风力涡轮机生成的流体的第四系统，以及至少另一主管道，第三系统的第三输送管道和第四系统的第四输送管道被并联地耦接到该另一主管道。主管道和该另一主管道可通过互连管耦接，其中，主互连阀选择性地调整主管道和该另一主管道之间的气体流。因此，如果检测到主管中的一个中的泄漏，则可经由另一主管绕过泄漏的主管。
30.此外，压力控制系统包括中央控制单元，所有压力控制阀、相应的压力/泄漏传感器和/或用于控制流体的质量流量和压力的另外的控制单元都被耦接到该中央控制单元。因此，通过该控制单元，提供了在风电场级别上数字控制压力调节器(压力阀)的网络的j9九游会真人的解决方案。风电场布置结构中的压力损失对风电场布置效率具有显著影响。利用压力控制系统的智能操作，可将压力损失降至最低。
31.根据本发明的另一方面，提出了一种用于提供用于输送由风力涡轮机生成的流体的系统的方法。该方法包括将第一管道部段耦接到风力涡轮机。此外，提供组装船，其包括第二管道部段。该方法还包括将第一管道部段的连接端拉至该组装船。第一管道部段的连接端通过连接元件耦接并连接到第二管道部段，以便形成连接的管道部段。将连接的管道部段从组装船释放，并且连接的管道部段被安装在期望的安装位置处。
32.因此，通过上述方法，首先所有相应的风力涡轮机与第一管道部段耦接。另外的管道部段并且特别是中间管道部段的管道端例如在相应的组装船上预先安装。因此，组装船可驱动至待连接的风力涡轮机，并将第一管道部段的端部分别升至表面和组装船。在相应的组装船上，第一管道部段的连接端通过连接元件来耦接到中间管道部段。该连接元件可以是用于液密和气密地连接两个管道部段的护套。在利用连接元件将两个管道部段连接之后，管道部段被相应地下降到地面和期望的安装位置。
33.在相同的组装操作中，流体管道(例如，用于氢气或其他气体)可在安装和埋设下附接到电缆。电缆的重量将确保流体管道的足够压载，并防止其漂浮到远离海床的表面。然而，完全单独的流体管道也可与确保其不漂浮的措施一起使用，例如在海床上具有沿其长度隔开的重物和/或犁入到海床中的管道。此外，应用了统一系统，其中，管内线缆系统与外管的电缆屏蔽件一起使用，并且其中，电缆和外屏蔽管之间的空间/腔被用于流体输送。
34.还可使用仅连接流体管的涡轮机，即不将生成的功率提取到电网的涡轮机，并且因此，产生的电仅用于流体产生设备，例如在水电解过程期间或之后使用的电解器或其他处理设备。最常见的是，在海水进入流体生成单元之前，应用至少一个脱盐系统来制备纯水(特别是去除nacl)。然而，本文提出的系统可传输和输出所有类型的能量气体。
35.总之，本发明涉及一系列例如风力涡轮机的海上装置的布置结构。此类装置包括至少一个涡轮机，其具有流体产生设施，例如氢产生设备，诸如气体生成单元，例如电解器单元。海上风力发电场中可能存在其他涡轮机没有这种气体产生设备(或用于其的支持功能)。本发明涉及风力发电场中的这种至少一个产生气体的风力涡轮机之间的分配系统，其利用不同的“主要”功能以及置于各个涡轮机上的专用设备，并且随后与风力发电场中的其他涡轮机共享该功能(或该功能的产物)。因此，不一定所有风力涡轮机都需要安装有相同
tank)的风力涡轮机的示意图。
41.图3图示了根据示例性实施例的耦接到输送管道并具有流体(气体)控制阀的风力涡轮机的示意图。
42.图4图示了根据示例性实施例的耦接到具有输送止回阀的输送管道的风力涡轮机的示意图。
43.图5图示了根据示例性实施例的耦接到在两个风力涡轮机之间具有泄漏部的输送管道的风力涡轮机的示意图。
44.图6图示了根据示例性实施例的耦接到输送管道的风力涡轮机的示意图，该输送管道在两个风力涡轮机之间具有两个输送止回阀。
45.图7图示了根据示例性实施例的耦接到输送管道的风力涡轮机的示意图，该输送管道具有两个输送止回阀和处于该两个止回阀之间的泄漏部。
46.图8图示了根据示例性实施例的具有多路阀和补偿储存器的风力涡轮机系统的示意图。
47.图9图示了根据示例性实施例的具有多路阀和存储罐的风力涡轮机系统的示意图。
48.图10图示了根据示例性实施例的具有两个风力涡轮机和输送管道压缩机的风力涡轮机系统的示意图，该两个风力涡轮机具有多路阀。
49.图11图示了根据示例性实施例的在储罐和输送管道之间提供流动的多路阀的示意图。
50.图12图示了根据示例性实施例的具有三个风力涡轮机的风力涡轮机系统的示意图，该三个风力涡轮机具有多路阀，其中，输送管道的泄漏部段被隔离。
51.图13和图14图示了根据示例性实施例的包括供应管线的管道的示意图。
52.图15图示了根据示例性实施例的风电场布置结构的示意图，该风电场布置结构包括耦接到主管道和另一主管道的风力涡轮机的多个系统。
53.图16图示了根据示例性实施例的风电场布置结构的示意图，该风电场布置结构包括耦接到具有相应的压缩机单元的主管道和另一主管道的风力涡轮机的多个系统。
54.图17图示了根据示例性实施例的旁通阀的示意图。
55.图18图示了根据示例性实施例的风电场布置结构的示意图，该风电场布置结构包括耦接到由主管道控制阀控制的主管道和另一主管道的两个风力涡轮机的系统。
56.图19至图23图示了根据示例性实施例的用于连接海上风力涡轮机的两个管道部段的方法步骤的示意图。
具体实施方式
57.附图中的图示是示意性的。要注意的是，在不同的附图中，相似或相同的元件配有相同的附图标记。
58.图1示出了根据示例性实施例的风力涡轮机110，其具有流体(气体)产生单元111，例如电解器单元111，并且被耦接到输送管道131。电解器单元111被构造成用于通过使用所生成的电功率来生成电解流体(气体)。该系统还包括：流体(气体)管道系统130，其耦接到风力涡轮机110，以用于输送生成的电解气体；以及压力控制系统140，其耦接到气体管道系
统130，以用于控制管道系统中的电解气体的流体流。管道系统130包括输送管道131和连接管道132，其中，该连接管道132被耦接到风力涡轮机110和连接管道132，使得电解气体可经由连接管道132从风力涡轮机110输送到输送管道131。
59.电解器单元111由诸如水的离析物供给，并且通过使用由风力涡轮机110生成的电功率来产生相应的电解气体，诸如氢气和氧气。该离析物可通过供应管道提供，或者例如在水作为离析物的情况下，来自海洋/湖泊/河流或者地下水。具体而言，电解器单元110生成第一电解气体，例如氢气，该第一电解气体通过管道来输送。如图1中的示例性实施例中所示，风力涡轮机110是海上风力涡轮机，其被连接到布置在地面上的可密封物101下方的输送管道131。连接管道132耦接电解器单元111和输送管道131。
60.压力控制系统140控制电解气体到连接管道132和输送管道131的流动。例如，如果电解气体的质量流量以及因此的压力变化，则压力控制系统140例如控制连接管道132或输送管道131中的压力，使得提供电解气体的期望流动方向102。特别地，例如可防止电解气体回到电解器单元111的回流。
61.另外的风力涡轮机110通过相应的另外的连接管道132串联地耦接到输送管道131，以用于输送所生成的电解气体。压力控制系统140还被耦接到气体管道系统130，以用于控制由另外的风力涡轮机110生成的电解气体进入到管道系统中的流体流102。因此，沿输送管道131，多个生成电解气体的风力涡轮机110可一个接一个地串联耦接。因此，多个风力涡轮机110可将其生成的电解气体注入一个公共输送管道131中。气体压力系统140由此控制由风力涡轮机110产生的电解气体到输送管道131中的供应，使得可防止回到相应的电解器单元中的回流。
62.图2图示了根据示例性实施例的具有加压均衡罐201的风力涡轮机110的示意图。均衡罐201被耦接到连接管道132，使得电解气体的压力被控制和调整到输送管道131的压力。
63.如果存在过高的压力，则加压均衡罐201对电解气体开放。蓄能罐201优选地被安装在每个产生气体的涡轮机110上以降低系统上的峰值压力(减震器)。
64.图3图示了根据示例性实施例的耦接到输送管道131并具有气体控制阀301的风力涡轮机110的示意图。
65.气体控制阀301被安装在连接管道132中，以用于控制电解流体的流102，其中，气体控制阀301特别地为止回阀。通过将气体控制阀301安装在连接管道132中，即安装在电解器单元111和输送管道131之间，例如可减小或增大流入到输送管道131中的第一电解气体的质量流量和压力。因此，可防止电解气体回流到风力涡轮机110。
66.图4图示了根据示例性实施例的耦接到具有输送止回阀401的输送管道131的风力涡轮机110的示意图。图5图示了图4中所示的实施例，其中，在图5中示出了输送管道131中的泄漏部501。输送止回阀401被安装在左侧风力涡轮机110与中间风力涡轮机110之间的输送管道131中。因此，可控制，并且如果需要，可中断两个相邻风力涡轮机110之间的输送管道131中的电解气体的流动。例如，如果检测到左侧风力涡轮机110和中间风力涡轮机110附近的泄漏部501，则两个风力涡轮机110可被隔离并与输送管道131分离，其中，右侧风力涡轮机110仍可将生成的电解气体注入到输送管道110中，使得输送管道131中远离泄漏部501的流体流102是可能的。
67.图6图示了根据示例性实施例的耦接到输送管道131的风力涡轮机110的示意图，该输送管道131在两个相邻风力涡轮机110之间具有两个输送止回阀401、601。图7图示了根据示例性实施例的耦接到输送管道131的根据图6的风力涡轮机100的示意图，该输送管道131具有两个输送止回阀401、601以及处于这两个止回阀401、601之间的泄漏部。因此，一个输送止回阀401可被耦接到靠近右侧风力涡轮机110的输送管道131，并且另一输送止回阀601可靠近左侧风力涡轮机110耦接。因此，如果在输送止回阀401和另一输送止回阀601之间的输送管道131中出现泄漏部501，则两个输送止回阀401、601之间的输送管道131的泄漏部段501可被隔离和分离。因此，两个风力涡轮机110仍可产生沿流动方向100流动至远离中间泄漏部501的方向的电解气体。
68.图8图示了根据示例性实施例的具有多路阀801和补偿储存器803的风力涡轮机系统的示意图。
69.压力控制系统140包括安装在输送管道131中的泄压阀802，其中，该泄压阀802被构造成在输送管道131中的电解气体的预定压力超过预定值的情况下泄放电解气体。此外，压力控制系统140特别是包括耦接到泄压阀802的补偿储存器803，以用于在输送管道131中的电解气体的预定压力超过预定极限的情况下接收电解气体。因此，如果检测到输送管道131中的临界压力值，则可排放电解气体，以防止输送管道131损坏。补偿储存器803可被耦接到泄压阀802，使得排放的电解气体可被存储，并且如果输送管道131中的压力值下降到特定极限以下，则可再次被注入输送管道131中。因此，可防止电解气体的损失。
70.压力控制系统140还包括多路阀801，其中，该多路阀801被耦接到输送管道131和风力涡轮机110。具体而言，多路阀801被布置在连接管道132与输送管道131之间。多路阀801被构造成用于选择性地提供从风力涡轮机110到输送管道131中的电解气体流，或者通过输送管道131的流体流绕过风力涡轮机110。因此，多路阀801包括用于耦接连接管道132的连接管道入口p、连接到输送管道131的第一流动侧的第一阀入口a以及连接到输送管道132的第二流动侧的第二阀入口b。具体而言，多路阀801被置于输送管道131的第一流动侧和输送管道131的第二流动侧之间。因此，如果检测到连接管道132或电解器单元111的泄漏部，则可绕过风力涡轮机110和相应的电解器单元111，使得沿输送管道131从第一阀入口a到第二阀入口b的流体流是可能的。
71.图9图示了根据示例性实施例的具有多路阀801和存储罐901的风力涡轮机系统110的示意图。存储储存器/罐901被耦接到电解器单元111。多路阀801被耦接到电解器单元111和存储罐901，其中，多路阀801还被构造成用于选择性地提供从电解器单元111到存储罐901的电解气体流，或者从存储罐901到输送管道131的电解气体流。因此，多路阀901包括耦接到存储罐901的存储罐入口t。例如，如果输送管道131中的压力高于连接管道132中的电解气体的气压，则可将生成的电解气体引导到存储罐901中，使得可防止从输送管道回流至电解器单元111。然而，如果例如电解器单元111没有生成电解气体，则在检测到存储罐901和输送管道131之间相应的必要压降的情况下，可将存储罐901中的存储气体注入到输送管道131中。
72.多路阀801以如下方式安装在输送管道131中，即：使得多路阀801将输送管道113分成第一流动侧和第二流动侧，其中，多路阀801还被构造成用于选择性地提供从电解器单元111到输送管道的第一流动侧(例如，经由第一阀入口a)的电解气体流，和/或从电解器单
元111到输送管道131的第二流动侧(例如，经由第二阀入口b)的电解气体流。
73.此外，示出了控制阀102，其被耦接在连接管道132中。控制装置102控制来自电解器单元111的电解气体流动到多路阀801或者流动到压力均衡罐201。
74.图10和图11图示了根据示例性实施例的具有两个风力涡轮机110和输送管道压缩机1001的风力涡轮机系统的示意图，这两个风力涡轮机110具有相应的多路阀801。图10中所示的系统与图9中所示的系统类似。在图11中，示出了在储存罐901和输送管道131之间提供流动的多路阀801的示意图。
75.在图10中，左侧风力涡轮机110包括经由连接管道132耦接到连接管道入口p的电解器单元111。此外，存储罐901经由存储罐入口t耦接到多路阀801。此外，输送管道131的左侧经由第一阀入口a耦接到多路阀801，并且输送管道131的右侧被耦接到多路阀801的第二阀b。多路阀801以如下方式调整，即：使得可获得从第一阀入口a到第二阀入口b的电解气体的流102。然而，存储罐入口t和连接管道入口p与输送管道131分离。因此，左侧涡轮机110被绕过，使得在一侧上的输送管道131与另一侧上的电解器111或存储罐901之间没有电解气体流动。
76.此外，右侧风力涡轮机110包括经由连接管道132耦接到连接管道入口p的电解器单元111。此外，存储罐901经由存储罐入口t耦接到多路阀801。此外，输送管道131的左侧经由第一阀入口a耦接到多路阀801，并且输送管道131的右侧被耦接到多路阀801的第二阀b。多路阀801以如下方式调整，即：使得可获得从第一阀入口a到第二阀入口b的电解气体的流102。此外，来自右侧风力涡轮机110的电解器单元111的电解气体经由连接管道入口p注入到输送管道131中。
77.图11中，通过多路阀801的设置，使电解器单元111和压力均衡罐201分离。替代的是，多路阀801被调整成使得存储在存储罐901中的电解气体经由存储罐入口t注入到输送管道131中。
78.图12图示了具有三个风力涡轮机110的风力涡轮机系统的示意图，该三个风力涡轮机110具有多路阀801，其中，输送管道131的泄漏部段1201被隔离。风力涡轮机110被装备和构造成类似于图9中所示的风力涡轮机110。
79.在该示例性实施例中，泄漏输送管道部段1201被耦接到左侧风力涡轮机110的多路阀801的第二阀入口b和中间风力涡轮机110的多路阀801的第一阀入口a。由于已检测到泄漏输送管道部段1201中的泄漏部，因此左侧风力涡轮机110的多路阀801关闭第二阀入口b，并将来自电解器单元111和/或来自存储罐901的电解气体经由第一阀入口a引入到输送管道131中。中间风力涡轮机110的多路阀801关闭第一阀入口a，并将来自电解器单元111和/或来自存储罐901的电解气体经由第二阀入口b引入到输送管道131中。因此，泄漏输送管道部段1201被隔离并被绕过，使得所有风力涡轮机仍可产生和输送电解气体。
80.此外，为了控制输送管道131中的压力，可安装输送管道压缩机1001。
81.图13和图14图示了根据示例性实施例的包括供应管线1301的管道131、132的示意图。例如，供应管线1301可以是用于输送电功率和/或用于输送信号的供应管线1301，所述信号例如去往或来自风力涡轮机110的控制信号。另外，供应管线1301可供应风力涡轮机110所需的所需流体或气体。供应管线1301可被整合在周围的管道材料或管道壁中，如图13中所示。此外，供应管线1301可被固定到管道131、132的内表面，这可从图14看到。
82.供应管线1301可以是到涡轮机110的辅助供应管线、到例如用于压力升高的气体压缩机的海底设备的辅助供应管线、用于氢电解器单元的淡水的辅助供应管线和/或用于通过例如光纤的通信和管道监测的辅助供应管线。
83.图15图示了根据示例性实施例的风电场布置结构的示意图，该风电场布置结构包括耦接到主管道1504和另一主管道1505的风力涡轮机110的多个系统1501、1502、1503、1511、1512、1513。
84.例如，该风电场布置结构包括至少用于输送由如上所述的风力涡轮机110生成的电解气体的第一系统1501和用于输送由如上所述的风力涡轮机110生成的电解气体的第二系统1502，以及至少主管道1504，第一系统1501的第一输送管道131和第二系统1502的第二输送管道131并联耦接到该主管道1504。因此，包括多个风力涡轮机110的第一系统1501和包括多个风力涡轮机110的第二系统1502可被并联耦接到一个公共主管道1504。换言之，若干系统1501、1502、1503、1511、1512、1513的多个输送管道131可被耦接到一个公共主管道1504、1505。因此，如果相应地检测到一个系统1501、1502、1503、1511、1512、1513和一个相应的输送管道131中的泄漏，则相应系统1501、1502、1503、1511、1512、1513的压力控制系统140可关闭到主管道1504、1505中的流体流，并且包括泄漏输送管道131的系统1501、1502、1503、1511、1512、1513可相应地与主管道1504、1505以及其他气体产生系统1501、1502、1503、1511、1512、1513分离。
85.第一主管道1504和第二主管道1505相对于彼此并行运行。另外，主管道1504和另一主管道1505可通过互连管耦接，其中，主互连阀1506选择性地调整主管道1504和另一主管道1505之间的电解气体流。具有相应的互连阀1506的多个另外的互连管可被设置在相应的主管1504、1505之间，使得两个互连管之间的相应主管1504、1505的泄漏部段可经由另一主管1505、1504绕过。
86.此外，示出了旁通管道1509，其中，第一系统1501的第一输送管道131的一端和第二系统1502的第二输送管道131的一端通过相应的旁通管道1509耦接，使得可提供第一输送管道131与第二输送管道131之间的电解气体流。
87.主管道1504、1505可终止于海上变电站1510。该海上变电站1510形成海底连接枢纽，其将来自阵列管道1504、1505的气体供给至输出管道以及连接电网中的海岸或能量岛。存储变电站1507可被耦接到海上变电站1510，其中，可收集并且例如存储所生成的电解气体。所收集的电解气体可从存储变电站1507输送到陆上变电站1508。电解气体可从陆上变电站1508进一步输送到需要电解气体的几个期望的目的地。陆上变电站1508可以是递送点，例如陆上气体网络、陆上生产设施或陆上储存设施。
88.图16图示了风电场布置结构的示意图，该风电场布置结构包括耦接到具有相应的压缩机单元1601的相应主管道1504和另一主管道1505的风力涡轮机110的多个系统1501、1502、1503、1511、1512、1513。压缩机单元1601被耦接到主管道1504、1505，以用于压缩电解气体。因此，为了控制气体输送的效率以及为了控制主管道1504、1505中的电解气体的流动方向102，可安装一个或多个隔开的压缩机1601。
89.此外，旁通阀1602被安装在旁通管道1509与风力涡轮机系统1501、1502、1503的第一输送管道131和相应的第二输送管道131中的至少一个之间，使得相应的系统1501、1502、1503的第一输送管道131、第二输送管道和第三输送管道131之间的电解气体流可选择性地
调整。因此，虽然输送管道131的相应端部被耦接到主管道1504，但是相应输送管道131的相应的相对端部被耦接到旁通管道1509。因此，如果检测到泄漏系统(例如，图16中所示的示例中的泄漏系统1502)的一个输送管道131中的泄漏，则泄漏输送管道131中的控制阀1603停止经由泄漏部段到主管道1504中的电解气体流。另外，另一相应的阀1503停止到输送管道131的泄漏部段中的电解气体流。因此，如果泄漏部段与输送管道131隔离，则电解气体流经由第二系统1502的相应输送管道131的非泄漏部段提供给旁通管道1509。然后，旁通阀1602允许从泄漏系统1502经由旁通管道1509到非泄漏系统1501、1503的另一输送管道131中的电解气体流。因此，没有必要将整个泄漏系统1502与主管道1504隔离，使得泄漏系统1502的工作部段仍可提供经由旁通管线1509到主管道1504中的电解气体流。
90.图17图示了如图16中所示的旁通阀1602的示意图。在旁通阀1602的示例性构造中，气流100从上部旁通管道1509被错误引导至工作的非泄漏系统1501、1502、1503、1511、1512、1513的输送管道131。然而，泄漏系统1501、1502、1503、1511、1512、1513所耦接到的旁通管道1509通过旁通阀1602被分离。
91.图18图示了类似于图15中所示的示例性实施例的风电场布置结构的示意图，该风电场布置结构包括耦接到主管道1504、1505的风力涡轮机的多个系统1501、1502、1503、1511、1512、1513。在该示例性实施例中，存在一个主管道1504的泄漏部段1801。因此，位于主管道1504的泄漏部段1801上游和下游的主管道1504的相应控制阀1802关闭通过泄漏部段1801的流。主管道1504和另一主管道1505之间的互连管中的相应互连阀1506布置在主管道1504的隔离的泄漏部段1801的上游和下游。因此，通过经由另一主管道1505引导电解气体，可绕过泄漏部段1801。为了更高效地控制流体流，沿主管道1504和另一主管道1505布置多个压缩机单元1601。
92.该系统自动地检测主管道1505上的压降并关闭该泄漏部段1801。存在压力控制和流监测以检测任何泄漏气体。为了确保连续生产，气体围绕有缺陷的管道引导。这运行到管道1504被修复。
93.图19至图23图示了用于连接海上风力涡轮机110的两个管道部段以便输送电解气体的方法步骤的示意图。
94.如图19中可见，第一管道部段1901被耦接到风力涡轮机110。该第一管道部段1901可以是如上所述的连接管道132。此外，设置组装船(assembly vessel)1902，其包括第二管道部段1903。该第二管道部段1903可被存储在存储容器1904中，因为第二管道部段可由柔性可卷材料制成。可替代地，组装船1902包括多个存储的连接元件2100，其被构造成用于耦接到管道部段1901、1903。
95.如图20中可见，第一管道部段1901的连接端被拉到组装船1902的甲板上，以用于进一步处理。
96.如图21中可见，第一管道部段1901的连接端通过连接元件2100耦接并连接到第二管道部段1903，以便形成连接的管道部段。
97.如图22中可见，连接的管道部段被从组装船1902释放，并且该连接的管道部段被安装在期望的安装位置处。如图22中所示，中间管道部段2200被连接在两个连接管道132之间。该中间管道部段2200通过相应的连接元件2100耦接到连接管道132。另外，相应的控制阀可被整合在连接元件2100中。
98.图23示出了另一示例性实施例，其中，连接元件2100将连接管道132的第一管道部段1901连接到由输送管道131形成的另一管道部段。根据该方法，输送管道131和第一管道部段1901可被拉到组装船1902的甲板上，使得连接元件2100可在组装船1902的甲板上耦接。连接元件2100另外可包括如上所述的多路阀801。在组装管道131、132之后，相应的管道组件相应地被下降到地面和所引用的安装位置。因此，将主阵列管(例如，输送管道131)耦接到风力涡轮机110的基础接头上的预安装管(例如，连接管道132)，从而收集来自整个阵列的气体。该主阵列管(例如，输送管道131)可被预先安装并敷设在地面上。为了组装，主阵列管随后被拾取到组装船1902上，以用于接合到涡轮机连接管(例如，连接管道132)。连接管道132和/或输送管道131的足够的管备用长度(overlength)必须被存储在提升区中的海床处。例如，相应的管131、132由于其备用长度而在地面(海床)上形成欧米伽形状(ω)。
99.应当注意的是，术语“包括”并不排除其他元件或步骤，并且措词“一”、“一个”或“一种”并不排除多个。此外，也可组合联系不同实施例描述的元件。还应当注意的是，权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。