[實用新型]一種浮體單元及組合式水上平臺

有效

• 申請號: 201520202392.X
• 申請日: 2015-04-06
• 公開（公告）號: CN204606157U
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 陳佳宇
• 申請（專利權）人: 陳佳宇
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44;F03B13/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及海上工程基礎設施、海上發電裝置和海上工程平臺，尤其是一種在懸浮式浮體單元上集成安裝發電裝置，并將浮體單元組合構成的潛水懸浮式水上平臺。

背景技術

目前，人類利用能源的方式面臨轉型升級，特別是我國以燃煤為主的發電方式迫切需要用清潔能源取代。海洋能屬于清潔能源，主要包括風能、波浪能、太陽能和海流能等，海洋能在海洋總水體中的蘊藏量巨大，而單位體積、單位面積所擁有的能量較小。也就是說，要想得到更多能量，就得從大面積海面或大量的海水中獲得。海洋能具有可再生性，可以說取之不盡，用之不竭。

海洋占地球表面的70％，是最大的太陽能和風能吸收器，風能量傳遞速率和風速有關，也和風與水相互作用的距離有關。海洋的波浪能儲量巨大，在每平方公里的海面上，運動著的海浪蘊藏約30萬千瓦的能量，全球可供開發的波浪能約30億千瓦。

據研究報告，中國海域上空的風速估計常年在7米/秒以上，即風能功率密度在每平方米200瓦以上，離岸越運，風能功率密度越高，總風能資源非常可觀。在上海向東一百五十多公里的海域，年平均波浪高度在2米以上，由此推算，那里70米高上空年平均風能功率密度在每平方米六百瓦左右。總的來說，中國海域的風能和波浪能資源非常豐富，具有商業開發價值。

波浪的能量與波高的平方、波浪的運動周期以及迎波面的寬度成正比，大約95％的波浪能包含在水面與深度為1/4波長的水層里。目前，海浪能發電裝置可謂五花八門，無非是利用波浪運動的位能差、往復力、浮力產生動力，主要的利用方法有三種：1.利用海洋波浪推動轉換裝置上下運動帶動發電機發電；2.利用海洋波浪推動轉換裝置前后擺動帶動發電機發電；3.把大波浪的低壓水變為小體積高壓水送入高位水池積蓄起來，再推動下方水輪發電機發電。

中國專利CN201210149837.3，于2012年5月2日公開了一種鋼筋水泥結構的漂浮式海上發電平臺，包括平臺主體、浮體式波浪能收集裝置、海風能量收集裝置、發電裝置。所有能量收集裝置收集的流體運動能量都能同步偶合、集中發電。可望實現安全、長壽命、規模化、維護方便、低成本的商業化應用。漂浮式的發電平臺使可利用的海域面積大大增加。但該發明的制造難度大、成本高，其自重較大，承載的重量受限，平臺主體漂浮在海面上，抵御海上強風浪的生存能力較低。

據報道，2013年11月12日，世界第一座海上浮動式風力發電基站在日本福島縣近海投入運營。該浮動式風力發電基站高120米，被三艘拖輪拖到距離福島第一核電站20余公里的海上，并開始發電。該浮動式風力發電基站的成本高，不能綜合利用波浪能和太陽能。

本發明人于2011年9月6日提交的中國發明專利CN201110263980.0，公開了風光互補波浪發電站，包括支柱和浮體，支柱固定在海床上，浮體設有支柱孔，每個支柱孔中套設有一根支柱，浮體與支柱活動連接并可以相對支柱上下往復運動；浮體和支柱之間設有直線發電機。波浪發電站由若干獨立的浮體和支柱組成，每一支柱與浮體之間都設有發電機，支柱上端設有風力發電機，浮體上表面設有太陽能電池。本發明在波浪的前進方向布置若干安裝有發電機的浮體和支柱，通過導線連接形成供電網絡，在較大范圍內不間斷采集波浪起伏的能量，將各個發電機產生的電量通過供電網絡匯聚，實現持續供電。該發明只提出在近海綜合利用風能、波浪能和太陽能的解決方案，未能提出在遠離海岸的海域綜合利用海洋能和太陽能的技術方案。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種適合在深海區域綜合采集海洋能和太陽能的基礎浮體單元，以及由浮體單元構成的多功能水上平臺，浮體單元與水上平臺上都可以安裝發電裝置。

本實用新型的目的是通過采用以下技術方案來實現的：

一種浮體單元，包括設有中空密閉內腔的浮體本體、支承體和用于增加浮體本體承載重量的壓載裝置；所述壓載裝置包括與浮體本體可拆卸連接的配重塊，或，用于向浮體本體內注入或排出水的進排水裝置；所述進排水裝置包括泵和設在浮體單元上的進排水接口，進排水接口與浮體本體的內腔連通，進排水接口設有控制閥；所述支承體與浮體本體設為整體結構，或，支承體通過可拆卸的安裝方式與浮體本體連接和固定；所述浮體單元能夠浮在水面上；浮體單元通過安裝或移去承載物，或，通過所述進排水裝置向浮體本體內腔中注入或排出適量的水，可以使浮體單元下沉或上升；當浮體本體淹沒并懸浮在水面下時，所述支承體的至少一部分露出并保持在水面上。