[實用新型]基于浮式平臺的多能源發電系統

有效

• 申請號: 201920112801.5
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN209586579U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 施偉;王亞坡;張禮賢;唐業;由際昆;寧德志;滕斌
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14;F03B11/00;F03D9/25;F03D13/25
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

本實用新型屬于海洋可再生能源利用技術領域，提供了一種基于浮式平臺的多能源發電系統，具體為基于TLP浮式平臺的風機?振蕩水柱式波浪能集成發電系統，包括海上風力發電系統和振蕩水柱式波浪能發電裝置；在海洋中利用TLP平臺支撐結構建立了風能、振蕩水柱式波浪能系統于一體的集成發電系統。該實用新型可充分利用海上可再生資源，達到提高TLP平臺利用率并降低總成本的目的，從而提高經濟效益。該新型浮式多能源發電系統提高了海域的有效利用率，降低了建設成本和維修費用，促進了波浪能裝置商業化的應用。

技術領域

本實用新型屬于海洋可再生能源利用技術領域，尤其涉及了一種基于浮式平臺的多能源發電系統，以張力腿(TLP)平臺為基礎將風能和振蕩水柱式波浪能相結合的集成發電系統。

背景技術

隨著世界經濟的飛速發展，能源供需矛盾日益突出，能源問題日益嚴重。另一方面，化石能源的大量消耗又造成環境惡化，導致全球變暖，氣候極端現象頻發。因此，能源結構調整亟待解決，發展可再生能源勢在必行，而海洋可再生能源的開發利用已成為世界各國發展可再生能源的重點。可再生能源的開發利用對于我國治理大氣污染、調整能源結構具有戰略意義。風能、波浪能作為最具發展前景的海洋可再生能源，越來越受世界各國的重視。波浪能發電裝置，由于能量轉化效率低，發電成本較高，可靠性較低，在一定程度上限制了其商業化的發展。隨著海上風電技術的發展，逐漸由近海走向深海，而浮式海上風機尚處于發展的初期階段。在海外已有的浮式風機示范項目中，主要有：半潛式，Spar式，TLP式，駁船式等，而TLP平臺由于其具有良好的運動響應特性，整體平穩性能好，發展潛力巨大。隨著我國海上風電的安裝設備和安裝技術的發展，TLP平臺在我國海上風電產業中有著廣泛的應用前景。

充分將風能和波浪能發電裝置相結合，可以有效的提高海洋空間資源的利用效率，提高整體發電系統的經濟性，是推進波浪能發電產業化的有效途徑。

實用新型內容

本實用新型提供了一種基于TLP平臺的多能源發電系統，在海洋中利用TLP平臺支撐結構建立了風能、振蕩水柱式波浪能系統于一體的集成發電系統。該實用新型可充分利用海上可再生資源，達到提高TLP平臺利用率并降低總成本的目的，從而提高經濟效益。

本實用新型的技術方案：

基于浮式平臺的多能源發電系統，基于TLP浮式平臺的風機-振蕩水柱式(OWC)波浪能集成發電系統，包括海上風力發電系統和振蕩水柱式波浪能發電裝置3；

所述的海上風力發電系統包括風機1、塔筒2和TLP平臺8；所述的風機1為兆瓦級水平軸風力發電機，其通過塔筒2與TLP平臺8相連；TLP平臺8通過張力筋腱6及錨固系統11與海床7的相連；

所述的振蕩水柱式波浪能發電裝置3通過支柱5固定在TLP平臺8的三個浮筒上；所述的振蕩水柱式波浪能發電裝置3包括波浪能發電裝置的外殼本體、氣室10以及空氣透平發電機9；波浪能發電裝置的外殼本體內的空間即為氣室10，波浪從各個方向進入，頂部設有圓形出氣口，出氣口處安裝有空氣透平發電機9；使用時，將基于TLP浮式平臺的風機-振蕩水柱式波浪能集成發電系統放在水域中，在波浪作用下，波浪經振蕩水柱式波浪能發電裝置3進入氣室10而形成上下振動的振蕩水柱，振蕩水柱作上下往復運動使氣室10內的氣體往復通過氣室10頂部的出氣口，進而驅動空氣透平發電機9發電；

所述的氣室10上部為拋物線旋轉而成的蘑菇形，下部為空心圓柱體，保證氣流末端壓強增大，更快的推動空氣透平發電機9轉動，提高發電效率；氣室10內布置3根斜向鋼撐，實現氣室10與支柱的固接。

所述的空氣透平發電機9采用雙向空氣透平發電機；

振蕩水柱式波浪能發電裝置將水柱的上下往復運動轉化氣體的往復運動，進而通過空氣透平發電機完成波浪能的發電。本實用新型充分利用了張力腿的優勢和波浪能裝置共享平臺及電力傳輸系統。

所述波浪能發電裝置周向對稱布置于TLP平臺的三個浮筒上，可適當減小波浪載荷。