[實用新型]垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備及漂浮式風(fēng)電平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720301343.0
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN206608272U
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬麟;魏夢洋;李耀華;王永;白婷婷
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司大理供電局
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06;F03D13/25;F03D80/00
• 代理公司: 北京博訊知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)11593
• 代理人: 柳興坤

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備及漂浮式風(fēng)電平臺。

背景技術(shù)

我國風(fēng)能蘊含量巨大，陸地上可開發(fā)利用的風(fēng)能約2.53億kW，海上可開發(fā)利用的風(fēng)能約7.5億kW。另有資料表明，我國風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)潛力可能超過20億kW。在對風(fēng)力資源大規(guī)模開發(fā)的同時，對于風(fēng)力發(fā)電機的研究也在穩(wěn)步進行。

風(fēng)力發(fā)電機可分為兩類：水平軸風(fēng)力發(fā)電機和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)展在前期比較慢，效率比較低，在空氣動力學(xué)等方面的研究相對來說較為不足，所以在前期不被引起重視。但隨著技術(shù)的發(fā)展，研究人員發(fā)現(xiàn)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機在很多方面比水平軸風(fēng)力發(fā)電機更具優(yōu)勢：垂直軸風(fēng)力發(fā)電機啟動風(fēng)速低；任何方向的風(fēng)能都可以發(fā)電，不擇風(fēng)向，節(jié)省了對風(fēng)選項裝置，使結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單化；搭架較矮，且發(fā)電機傳動、減速制動等裝置都在機組下方，安裝、維修方便；造價成本較低；強、大風(fēng)時，減速、停機操作容易，效果較好。因此，現(xiàn)在垂直軸風(fēng)力發(fā)電機成為風(fēng)力發(fā)電機市場發(fā)展的一個主要方向。根據(jù)風(fēng)對風(fēng)輪推動方式的不同，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機可分升力型和阻力型兩種主要類型。升力型風(fēng)力發(fā)電機啟動轉(zhuǎn)矩小，但風(fēng)能利用率高；阻力型風(fēng)力發(fā)電機啟動轉(zhuǎn)矩大，但風(fēng)能利用率低。

中國海洋風(fēng)能資源豐富，尤其是東部沿海海域，擁有著綿長的海岸線，這為海上風(fēng)電場的開發(fā)和建設(shè)提供了有利的條件。由于海洋環(huán)境相對于大陸環(huán)境的復(fù)雜性，海上風(fēng)力發(fā)電機基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)根據(jù)形式不同一般分為固定式和漂浮式。在近海的淺水海域建造的風(fēng)電場一般都采用固定式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，但由于固定式建設(shè)成本較高，且建設(shè)位置限制于近海淺水區(qū)，其發(fā)展受到了一定的限制。而漂浮式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)由于成本相對較低，且適用于深水區(qū)域，因此成為海上風(fēng)電發(fā)展的必然趨勢。

由于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)難以適應(yīng)海上風(fēng)力發(fā)電的復(fù)雜環(huán)境，目前海上漂浮式風(fēng)力發(fā)電方案主要是以水平軸風(fēng)力發(fā)電機為對象進行基礎(chǔ)設(shè)計，由于水平軸風(fēng)機功率大、尺度大，為減小風(fēng)機相互間干擾的影響，風(fēng)機之間的間距也隨之變得非常大，風(fēng)電的基礎(chǔ)平臺建設(shè)面積巨大，且一個漂浮式基礎(chǔ)之上僅能安裝一臺水平軸風(fēng)機，使得投資性價比偏低，影響到漂浮式風(fēng)電的發(fā)展。

實用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種能夠適應(yīng)海上風(fēng)力發(fā)電的復(fù)雜環(huán)境、風(fēng)能利用率高的垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備及漂浮式風(fēng)電平臺。

為達到上述目的，一方面，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，包括垂直軸以及設(shè)置于所述垂直軸上的多個葉片，所述多個葉片包括位于中部的阻力型葉片以及環(huán)繞所述阻力型葉片設(shè)置的多個升力型葉片，所述升力型葉片與所述阻力型葉片之間連接有離合器，所述離合器的主動件與所述阻力型葉片連接，所述離合器的從動件與所述升力型葉片連接。

優(yōu)選地，所述升力型葉片采用反裝方式安裝；和/或，

所述升力型葉片的安裝角度為-4°至-8°；和/或，

所述升力型葉片的徑高比為1.2；和/或，

所述升力型葉片包括三個，三個所述升力型葉片沿周向均布。

優(yōu)選地，所述阻力型葉片包括沿軸向相鄰布置的多個，多個所述阻力型葉片之間具有方位差；和/或，

所述阻力型葉片的高徑比為1。

優(yōu)選地，所述離合器為超越離合器，所述阻力型葉片與所述超越離合器的內(nèi)環(huán)連接，所述升力型葉片與所述超越離合器的外環(huán)連接。

優(yōu)選地，所述超越離合器位于所述阻力型葉片的上方，所述升力型葉片經(jīng)葉片支架與所述超越離合器的外環(huán)連接并向下延伸以環(huán)繞所述阻力型葉片。

優(yōu)選地，所述升力型葉片為D型風(fēng)力發(fā)電機葉片；和/或，所述阻力型葉片為S型風(fēng)力發(fā)電機葉片。

優(yōu)選地，所述阻力型葉片的橫截面呈螺旋線形，所述螺旋線形的圈數(shù)為2至3圈。

另一方面，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種漂浮式風(fēng)電平臺，包括漂浮式平臺以及設(shè)置于所述漂浮式平臺上的如權(quán)利要求1至7任一項所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。

優(yōu)選地，所述漂浮式平臺包括至少一個平臺單元，所述平臺單元包括N個浮筒，所述N個浮筒依次經(jīng)第一連接桿連接圍成凸N邊形，且N個所述浮筒均位于所述凸N邊形的頂點位置，每個所述浮筒上還設(shè)置有第二連接桿，所述第二連接桿的一端連接所述浮筒，另一端交匯于所述凸N邊形的中心，所述垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備設(shè)置在所述凸N變形的中心位置。

優(yōu)選地，其中，N＝6，所述凸N邊形為正多邊形。