[發(fā)明專利]一種風(fēng)浪潮綜合互補(bǔ)發(fā)電集成布置方案

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010301049.6
• 申請(qǐng)日: 2020-04-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111520285B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王如意;王楨;陳諾;王裕;孔杰杰;楊凌;羅佳捷;賈玉婷;蔣世昕;李友好;霍浩欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F03D9/11
• 分類號(hào): F03D9/11;F03D13/25;F03B13/14;F03B13/26;B63B35/44;B63B21/50
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 祝蓉蓉

本發(fā)明主要涉及一種風(fēng)浪潮綜合互補(bǔ)發(fā)電集成布置方案，將風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、搖蕩式發(fā)電系統(tǒng)、潮汐能發(fā)電系統(tǒng)和系泊繩作為一個(gè)單元，向四周擴(kuò)散，形成一種蛛網(wǎng)式的連接布置結(jié)構(gòu)。通過(guò)這樣的布置方式，將風(fēng)能、波浪能和潮汐能結(jié)合產(chǎn)生的電能存儲(chǔ)至中心處風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)底部的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，再經(jīng)海底電纜將各個(gè)單元的電能傳輸至岸上變電站。本發(fā)明方案主要作用于近海領(lǐng)域，有效的解決了風(fēng)電場(chǎng)海域發(fā)電形式單一、空間電能利用率低、抗風(fēng)浪能力差以及系泊配置重復(fù)的問(wèn)題，大大提高了系統(tǒng)在風(fēng)浪條件下的穩(wěn)定性和整體的電能傳輸效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于近海浪潮互補(bǔ)發(fā)電領(lǐng)域，涉及一種風(fēng)浪潮互補(bǔ)發(fā)電布置方案。

背景技術(shù)

在近海領(lǐng)域，現(xiàn)代的主要的發(fā)電裝置為風(fēng)力發(fā)電機(jī)，在這樣的海域中放置風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠有效的利用海水水域的空曠的風(fēng)力，通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能，給在近海作業(yè)的無(wú)人機(jī)和無(wú)人船提供必要的電能，減少?gòu)陌渡辖尤腚娫丛斐傻某杀具^(guò)高問(wèn)題。

從已有的發(fā)明專利中了解到，現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電組合方式比較單一，布置簡(jiǎn)單，主要涉及的內(nèi)容是提高單個(gè)發(fā)電機(jī)的效率?；谶@樣的情況發(fā)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)的海水發(fā)電空間利用率低，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電不均勻，以及在風(fēng)浪惡劣條件下容易已損壞導(dǎo)致在布置的過(guò)程中造成作業(yè)和維護(hù)的成本高的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明方案解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有的發(fā)電裝置組合方式單一、布置方式無(wú)須排布、海水風(fēng)電場(chǎng)海域空間利用率低的問(wèn)題，海上裝備在惡劣海況下穩(wěn)定性差的問(wèn)題，風(fēng)力發(fā)電不均勻的問(wèn)題，降低發(fā)電成本，提高單位空間利用率、系統(tǒng)穩(wěn)定性和電能傳輸效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種風(fēng)浪潮綜合互補(bǔ)發(fā)電集成布置方案，包括風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、搖蕩式發(fā)電系統(tǒng)、潮汐能發(fā)電系統(tǒng)和微彈系泊繩，以這種組合方式向周圍進(jìn)行蛛網(wǎng)式擴(kuò)展形成蛛網(wǎng)式布置結(jié)構(gòu)。

具體地，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)樁柱，所述搖蕩式發(fā)電系統(tǒng)包括均勻布置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)樁柱周圍的多個(gè)搖蕩式發(fā)電裝置，靠近所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)樁柱的搖蕩式發(fā)電裝置與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)樁柱之間、相鄰搖蕩式發(fā)電裝置之間均分別通過(guò)微彈系泊繩繃直連接，形成蛛網(wǎng)式布置結(jié)構(gòu)。本發(fā)明方案主要作用于近海領(lǐng)域，有效的解決了風(fēng)電場(chǎng)海域發(fā)電形式單一、空間電能利用率低、抗風(fēng)浪能力差以及系泊配置重復(fù)的問(wèn)題，大大提高了系統(tǒng)在風(fēng)浪條件下的穩(wěn)定性和整體的電能傳輸效率。

進(jìn)一步地，一種風(fēng)浪潮綜合互補(bǔ)發(fā)電集成布置方案，將包括以風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、搖蕩式發(fā)電系統(tǒng)、潮汐能發(fā)電系統(tǒng)和系泊繩的組合方式作為一個(gè)單元，通過(guò)微彈系泊繩向四周拓展，形成多單元蛛網(wǎng)式布置結(jié)構(gòu)。通過(guò)向四周拓展方式提高近海海域空間利用率。

進(jìn)一步地，所述微彈系泊繩包括專用系泊繩和普通系泊繩，優(yōu)選地，所述專用系泊繩由外側(cè)的系泊鋼纜和電纜組成，所述系泊鋼纜以纏繞的方式纏繞在電線上構(gòu)成專用系泊繩，電線通過(guò)系泊鋼纜中間到達(dá)風(fēng)力發(fā)電機(jī)樁柱下部的混合儲(chǔ)能裝置。一方面特制系泊繩通過(guò)纏繞方式保證擁有一定的輕微彈性，其次保護(hù)了內(nèi)置電纜免受海洋環(huán)境影響。

優(yōu)選地，所述普通系泊繩由外側(cè)的系泊鋼纜和鋼絲繩芯組成，所述系泊鋼纜以纏繞的方式纏繞在鋼絲繩芯上構(gòu)成普通系泊繩，用于與搖蕩式發(fā)電系統(tǒng)與海樁的固定連接。特制系泊繩通過(guò)纏繞方式保證擁有一定的輕微彈性。

優(yōu)選地，蛛網(wǎng)式布置結(jié)構(gòu)整體的最外層搖蕩式發(fā)電裝置向外通過(guò)普通系泊繩與第一海樁繃直連接。

具體地，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)樁柱采用海底打樁的方式固定在海底，靠近所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)樁柱的搖蕩式發(fā)電裝置與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)樁柱之間、相鄰搖蕩式發(fā)電裝置在蛛網(wǎng)經(jīng)線上采用專用系泊繩繃直連接，內(nèi)置電纜在靠近專用系泊繩頭部地方從旁邊引出，通過(guò)多層防水防腐蝕絕緣套保護(hù)引入風(fēng)力發(fā)電機(jī)樁柱、搖蕩式發(fā)電裝置內(nèi)部；相鄰搖蕩式發(fā)電裝置在蛛網(wǎng)緯線上設(shè)置第二海樁并通過(guò)普通系泊繩繃直連接。通過(guò)在結(jié)點(diǎn)處打樁，最大程度將惡劣海況下的風(fēng)浪集中載荷分散，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生存能力。多個(gè)搖蕩式發(fā)電裝置共用同一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)樁柱，緯線相鄰搖蕩式發(fā)電裝置之間共用一個(gè)打樁點(diǎn)(海樁)，減少配置重復(fù)問(wèn)題。