[發明專利]一種海上多能集成裝置

在審

• 申請號: 202010609899.2
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111779630A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 苗得勝;任重進;吳迪;元菲;曾冠毓
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: F03D9/11
• 分類號: F03D9/11;F03D13/25;F03B13/20;B63B35/44;B63B21/50;A01K61/60;A01K61/10
• 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

本發明公開了一種海上多能集成裝置，包括大兆瓦水平軸風力發電機、浮式阻尼池基礎、振蕩浮子式波浪能發電設備、深水養殖網箱設備和柔性系泊系統，具體是柔性系泊系統將整個浮式阻尼池基礎與海床固定，在浮式阻尼池基礎上集成大兆瓦水平軸風力發電機、振蕩浮子式波浪能發電設備和深水養殖設備，其中大兆瓦水平軸風力發電機和振蕩浮子式波浪能發電設備共用內置于浮式阻尼池基礎的箱式變壓器，內置于浮式阻尼池基礎的儲能器與箱式變壓器連接，由箱式變壓器對其進行充電，并給深水養殖網箱設備供電，且其在臺風工況下亦作為大兆瓦水平軸風力發電機的后備電源使用，本發明能夠提升集約化用海效率，降低設備均攤成本，最大限度地提升綜合能源場收益。

技術領域

本發明涉及海上風力發電、海上波浪能發電和海洋牧場養殖的技術領域，尤其是指一種海上多能集成裝置。

背景技術

海洋能源豐富，包含風能、波浪能、洋流能等能源資源，同時還可以提供優質的水產養殖空間和資源。近年來，隨著各種海洋能源形式開發的技術不斷迭代進步與相對成熟，部分海洋能源已進入規模化開發階段，海上風電開發從粗放型向集約型轉變。而波浪能作為一種新的海洋能源開發形式，受技術和資源條件等多方面的限制，發展較為緩慢，目前，波浪能發電項目度電成本較高，國內尚不具備大規模商業化開發的條件。此外，近海養殖對水質環境的影響日益顯著，越來越多的地區開始限制近海養殖海域的規模，因此鼓勵近海養殖向深遠海養殖轉型。在這一大環境下，通過集約用海、多能綜合開發的形式，提升海域使用效率、降低設備分攤成本，進一步降低海洋資源開發的整體成本，是目前海洋能源開發的大趨勢。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術的不足與缺點，通過集約用海、多能綜合開發的形式，提出了一種海上多能集成裝置，整合了大兆瓦水平軸風力發電機、振蕩浮子式波浪能發電設備和深水養殖網箱設備，以此來提升集約化用海效率，降低設備均攤成本，最大限度地提升綜合能源場收益。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種海上多能集成裝置，包括大兆瓦水平軸風力發電機、浮式阻尼池基礎、振蕩浮子式波浪能發電設備、深水養殖網箱設備和柔性系泊系統，其中，所述大兆瓦水平軸風力發電機安裝于浮式阻尼池基礎的上表面，并靠近浮式阻尼池基礎的一側邊，所述振蕩浮子式波浪能發電設備有多個分布于浮式阻尼池基礎的其余側面，所述浮式阻尼池基礎的中間部位形成有用于放置深水養殖網箱設備的中空區域，所述深水養殖網箱設備固定在該中空區域處，用于深海漁業養殖，所述浮式阻尼池基礎通過柔性系泊系統固定在海床上。

進一步，還包括一個箱式變壓器；所述大兆瓦水平軸風力發電機和振蕩浮子式波浪能發電設備分別與箱式變壓器電連接，所述箱式變壓器位于浮式阻尼池基礎的內部，用于對大兆瓦水平軸風力發電機和振蕩浮子式波浪能發電設備發出的電能進行統一升壓處理后，通過海底中壓電纜送出到海上升壓站；所述浮式阻尼池基礎的內部設置有儲能器，所述儲能器與箱式變壓器連接，由箱式變壓器對其進行充電，所述儲能器給深水養殖網箱設備供電，并能夠作為大兆瓦水平軸風力發電機的后備電源使用。

進一步，所述浮式阻尼池基礎的內部劃分為上、下兩層艙室，該上層艙室為功能艙，分別內置有波浪能液壓單元、波浪能發電單元、箱式變壓器、儲能器、備品備件艙、集控中心和生活艙以及深水養殖網箱設備的養殖物料艙，該下層艙室為壓載艙，用于調節結構吃水，即浮式阻尼池基礎的進水量。

進一步，所有振蕩浮子式波浪能發電設備共用同一套波浪能液壓單元和波浪能發電單元，每個振蕩浮子式波浪能發電設備產生的液壓能集中輸送至波浪能液壓單元中，所述波浪能液壓單元與波浪能發電單元連接，能夠驅動波浪能發電單元發電，所述波浪能發電單元所產生的電能通過電纜接入箱式變壓器中進行升壓。

進一步，所述深水養殖網箱設備包括網衣、網衣固定桿、網衣固定掛鉤和網箱配重塊，所述網衣為長方體，其底面四角均配有一網箱配重塊，所述網箱配重塊用于保持網衣的形態以維持養殖空間，所述網衣固定桿和網衣固定掛鉤固為一體，并布置于浮式阻尼池基礎的中空區域邊緣，能夠將網衣固定在浮式阻尼池基礎中。