[發明專利]一種近海制氫平臺

有效

• 申請號: 202010852400.0
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN111926852B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 鄭向遠;何沁宣;張建民;李軼
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳國際研究生院
• 主分類號: F03D1/00
• 分類號: F03D1/00;E02D27/42;E02D27/44;E04H12/00;C25B1/04;C25B9/65;C25B15/08;F03D9/19;F03D13/25;H02S10/12
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 劉莉

本發明公開了一種近海制氫平臺，包括從上到下依次連接的水平軸風電機組、風電機塔筒和風機樁基礎；風機樁基礎位于近海制氫平臺的迎風角且垂直于海平面；由風機樁基礎、若干立柱、若干上方橫撐、若干下方橫撐和若干斜撐共同形成為空間框架結構的導管架底座；設置在若干上方橫撐圍成的平面內的甲板；位于甲板上的生產生活建筑；位于生產生活建筑內的制氫模塊；位于生產生活建筑的屋面上的直升機停機坪以及若干太陽能光伏板，制氫模塊能利用水平軸風電機組和/或太陽能光伏板產生的電能電解水以制得氫氣，本發明的近海制氫平臺尤其適合水深達50米以內的海區，穩定性好、運動幅度很小，能很好地通過海上風能和太陽能制氫，可以有效降低制氫成本。

技術領域

本發明涉及海上制氫領域，特別是涉及一種近海制氫平臺。

背景技術

加快全球能源轉型，實現綠色低碳發展，是當今國際社會的共同使命。可再生能源制氫技術作為一種新型的儲能方式，是緩解棄風棄光問題的有效手段，沿海地區風資源與水資源十分豐富，利用海上可再生能源制氫，可以充分利用資源，緩解能源緊缺的問題。但是，目前，在海上方面，尚無成熟商業運行的風電制氫系統，大規模風電制氫儲能的示范工程設計經驗不足，在系統的關鍵性技術、效率提升和經濟性方面未能取得實質性的進展，還尚未研發出一種真正可以在海上進行大量制氫的工程裝備。因此，大力研究和發展海上可再生能源制氫裝備和技術，是十分必要的。

發明內容

為了彌補上述現有技術的不足，本發明提出一種近海制氫平臺。

本發明的技術問題通過以下的技術方案予以解決：

一種近海制氫平臺，包括水平軸風電機組、風電機塔筒、風機樁基礎、導管架底座、甲板、生產生活建筑、制氫模塊、直升機停機坪和若干太陽能光伏板，其中：所述風電機塔筒的一端與所述風機樁基礎連接，另一端與所述水平軸風電機組連接，所述風機樁基礎位于所述近海制氫平臺的迎風角，當所述近海制氫平臺固定于海床時，所述風機樁基礎垂直于海平面；所述導管架底座是由所述風機樁基礎、若干立柱、若干上方橫撐、若干下方橫撐和若干斜撐圍成的空間框架結構，所述風機樁基礎和若干立柱是所述空間框架結構的側棱，若干所述上方橫撐水平連接在所述風機樁基礎的上部和所述立柱的上部，若干所述下方橫撐水平連接在所述風機樁基礎的下部和所述立柱的下部，若干所述斜撐交叉地連接在所述空間框架結構的每個側面內；所述甲板設置在若干所述上方橫撐圍成的平面內；所述生產生活建筑設置在所述甲板上，遠離所述近海制氫平臺的迎風角，即遠離所述水平軸風電機組，與所述近海制氫平臺的迎風角在方位上相對；所述制氫模塊位于所述生產生活建筑內，并能利用所述水平軸風電機組和/或所述太陽能光伏板產生的電能電解水以制得氫氣；所述直升機停機坪設置在所述生產生活建筑的屋面上，并遠離所述甲板的迎風角；若干所述太陽能光伏板設置在以下空間中的至少一個上：(1)所述生產生活建筑的屋面上除了所述直升機停機坪外的剩余屋面；(2)所述產生活建筑的側立面；(3)所述甲板上除了所述生產生活建筑外的剩余空間；所述近海是指水深50米以內的海區。

優選地，所述導管架底座中，包括三條立柱、四條上方橫撐、四條下方橫撐和八條斜撐；三條所述立柱與所述風機樁基礎平行，所述空間框架結構是一個立方體形的空間框架結構，在所述立方體形的空間框架結構的每個側面內，兩條斜撐沿所述側面的對角線交叉連接。

優選地，所述導管架底座中，包括三條立柱、四條上方橫撐、四條下方橫撐和八條斜撐；三條所述立柱從上向下且向外傾斜地設置，所述空間框架結構是一個棱臺形的空間框架結構，在所述棱臺形的空間框架結構的每個側面內，兩條斜撐沿所述側面的對角線交叉連接。

優選地，所述風機樁基礎的外徑大于所述立柱的外徑；所述立柱的外徑大于所述下方橫撐、所述斜撐和所述上方橫撐的外徑。

優選地，所述風機樁基礎的外徑為5m以上；所述立柱的外徑為2～3.5m，所述下方橫撐、所述斜撐和所述上方橫撐的直徑均為0.8～2m，且均比所述立柱的外徑小0.5m以上。