[實用新型]一種半潛式海上風力發電機組基礎平臺

有效

• 申請號: 201821091501.5
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN208564867U
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 齊磊;黃冬明;霍存鋒;陳憶寧;吳國
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: F03D13/25
• 分類號: F03D13/25
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本實用新型公開了一種半潛式海上風力發電機組基礎平臺，包括三個邊立柱,三個邊立柱圍成一個等邊三角形，風機塔筒設在等邊三角形的形心處，每個邊立柱頂部與風機塔筒底部之間均通過一個箱型甲板連接，每個邊立柱底部均連接有一個直徑比其大且帶有缺口的垂蕩體，垂蕩體為中空結構，可充入壓載水，垂蕩體除缺口部分的外邊緣增設有垂蕩板，兩兩垂蕩體之間通過橫撐相連接，兩兩橫撐位于垂蕩體的缺口兩側，兩兩橫撐的夾角內側之間設置水平連接肘板以兼作垂蕩板之用，每個邊立柱的頂部均連接有一組系泊線，三個邊立柱通過三組系泊線固定于海底錨點。本實用新型具有自重小、穩性好、自身運動性能優良、系泊系統簡單可靠等優點。

技術領域

本實用新型涉及海上風力發電的技術領域，尤其是指一種半潛式海上風力發電機組基礎平臺。

背景技術

近海風力資源豐富，深海區域的風力資源比近海區域更為豐富，而且風速更高，更穩定，規模經濟效益更好。據國家發展和改革委員會能源研究所等機構研究，中國深遠海50～70m處海上風資源約726.8GW，水深大于70m海上風資源約524GW，是近海的2倍多，是陸地風能資源的近7倍。因此，未來風電發展之方向在海上，海上風電發展之大勢在深海。

浮式風機的優勢在于浮式概念可以容納更大單機容量的風力發電機組。隨著單機容量的增加，海上固定式基礎所面臨的設計和施工挑戰越來越大，而浮式風機本身為順應系統，在環境條件作用下依靠系泊系統實現定位，對環境適應性更強。浮式風機部署在遠海，能夠采集湍流強度更小、風速更穩定的風資源。另外浮式結構物可以方便的實現拖航，無論是拖航至作業地點還是從作業地點拖回并進行大部件維修更換，這使得浮式風機實現重復利用和重復部署成為可能，同時降低海上操作船舶機械要求。

與海上油氣浮式平臺相比除了受到風、浪、流環境荷載外，還要承受風力發電機組及其塔架組成的這一高聳結構運行過程中的垂向扭矩，水平傾覆力矩等載荷，增加整個浮式發電機組運動；浮式風機受到風、浪、流及風機推力作用，系統整體運動響應中的搖擺幅度及機艙處的運動加速度值，會影響風機發電量，風力發電機組正常運行甚至安全。降低浮式風機的運動響應，尤其是降低搖擺幅度是浮式風機運動研發需要考慮的重點問題。

浮式風機基礎介紹相關統計表明，當前全世界有30多種浮式風機概念，基本分為以下幾種：半潛式(Semi)基礎、張力腿式(TLP)基礎、單柱式(Spar)基礎、多風機機組基礎以及混合概念。半潛式基礎，通常主要通過水線面慣性矩提供穩定。半潛式相對于其他幾種浮式風機型式具有較小整體投資成本，較淺的吃水使得其適用范圍更廣且安裝簡便。

減小浮式風力發電基礎搖擺靜態幅值通常通過增加平臺靜水回復力矩實現，靜水回復力矩影響因素包括基礎的排水量及GM(穩性高)。半潛式基礎提高GM值主要方式為增加立柱的水線面面積，立柱距中心距離，降低重心高度，提高浮心高度。增加排水量，增加浮式基礎用鋼量，增加基礎造價。對于半潛式基礎來說，增加水線面面積矩是提高GM的有效途徑；而增加水線面面積及GM，會降低平臺垂向、搖晃固有周期，使固有周期靠近波浪主能量范圍，會增加其垂向及搖晃運動響應。增加立柱距中心距離會增加支撐連接結構強度要求。

采用主動調載設備平衡風機搖擺力矩需要增加相應的機械、管系及控制設備，并需要保證長期運行的可靠性，同時增加造價。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提出了一種自重小、穩性好、自身運動性能優良、系泊系統簡單可靠的半潛式海上風力發電機組基礎平臺，可有效降低整體運動幅值。