[發(fā)明專利]浮式風力發(fā)電平臺

在審

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• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN111891308A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設計）人: 王建中;傅強;肖元;宋述占;孫立強;譚湘;齊曉亮;鄧燕飛;張國棟;鄭龍;王朗;侯偉平;陳書敏;陳鵬;楊波;劉靜;孫玉海;高西建
• 申請（專利權）人: 煙臺中集來福士海洋工程有限公司;海陽中集來福士海洋工程有限公司;中集海洋工程研究院有限公司;中國國際海運集裝箱（集團）股份有限公司
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44
• 代理公司: 深圳市隆天聯(lián)鼎知識產(chǎn)權代理有限公司 44232
• 代理人: 王苗

本發(fā)明提供了一種浮式風力發(fā)電平臺，包括浮式基礎和風機機組。浮式基礎包括三個浮力單元、三個桁架單元以及布置于其中一個或兩個浮力單元上的風機基座；浮力單元包括立柱以及固定于立柱底部的制蕩深艙；立柱和制蕩深艙內均設有壓載艙；立柱頂部的截面尺寸大于其底部的截面尺寸，且在沿立柱高度方向上任取第一位置及位于上方的第二位置均滿足條件：立柱在第二位置處的截面尺寸大于等于第一位置處的截面尺寸；制蕩深艙作為垂向阻尼結構；制蕩深艙的截面尺寸大于立柱的截面尺寸；風機機組安裝于風機基座上，且風機機組所在的浮力單元的制蕩深艙的高度大于未布置風機機組的浮力單元的制蕩深艙的高度。本發(fā)明具有較好的運動性能，提高發(fā)電效率。

技術領域

本發(fā)明涉及海上風力發(fā)電裝備技術領域，特別涉及一種及浮式風力發(fā)電平臺。

背景技術

目前海上風電開發(fā)主要集中在淺水區(qū)域，因此風力發(fā)電平臺主要采用了單樁或者導管架等固定式基礎。隨著近海資源的逐漸減少，海上風電資源的開發(fā)逐漸走向深水，而傳統(tǒng)的固定式基礎隨著水深的增加，其建造及安裝成本均將大幅升高，因此適用于更大水深的浮式基礎將成為未來海上風電開發(fā)的主要基礎形式。

雖然現(xiàn)在已經(jīng)有多種浮式風電基礎開發(fā)出來，但這些浮式基礎要么還停留在概念階段，要么無法適用于30m~50m的中等水深海域。更為重要的是，目前的基礎形式都不能很好的適應海況惡劣海域，如我國的南海和東海，而通常的海況惡劣海域意味著更加充沛的風資源。因此，研究成本低、安裝方便、運動性能優(yōu)異、穩(wěn)定性好、適用范圍廣的漂浮式風力發(fā)電基礎對應推動海上風電向深遠海發(fā)展具有重要意義。

現(xiàn)有的浮式風電基礎形式主要有張力腿式、半潛式、單立柱式和駁船式。這四種形式各有優(yōu)缺點，相比其他幾種形式，半潛式基礎通常具有更好的經(jīng)濟性和海域適用性。半潛式風電基礎通常由若干個立柱以及連接他們的撐桿組成。但現(xiàn)有的半潛式基礎要么結構復雜建造不便，要么重量大運動性能較差，或者結構設計不合理疲勞壽命差，特別是沒有針對30m~50m的中等水深海域的浮式基礎設計，不能很好的滿足當前海上風電發(fā)展的需求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種運動性能較好的浮式風力發(fā)電平臺。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：一種浮式風力發(fā)電平臺，包括浮式基礎以及安裝于所述浮式基礎上的風機機組；所述浮式基礎包括呈等邊三角形或等腰三角形布置的三個浮力單元、分別連接相鄰兩浮力單元的三個桁架單元以及布置于其中一個或兩個浮力單元上的風機基座；每一浮力單元均包括豎立設置的一立柱以及固定于所述立柱底部的一制蕩深艙；所述立柱和所述制蕩深艙內均設有壓載艙；所述立柱頂部的截面尺寸大于所述立柱底部的截面尺寸，且在沿立柱高度方向上任取第一位置及位于第一位置上方的第二位置均滿足條件：所述立柱在第二位置處的截面尺寸大于等于第一位置處的截面尺寸；所述制蕩深艙在所述立柱的底部作為垂向阻尼結構；所述制蕩深艙的截面尺寸大于所述立柱的截面尺寸；所述風機機組包括塔筒、安裝于塔筒上端的發(fā)電機以及與發(fā)電機相連的葉片；所述塔筒的下端對應安裝于所述風機基座上；其中，所述風機機組所在的浮力單元的制蕩深艙的高度大于未布置風機機組的浮力單元的制蕩深艙的高度。

在一些實施例中，從所述立柱底部至頂部的方向上，所述立柱的截面尺寸逐漸增大，所述立柱的外壁連續(xù)地向外傾斜。

在一些實施例中，在沿所述立柱整體的高度方向上，所述立柱的外壁與豎直方向之間的夾角為定值。

在一些實施例中，具有高度差的兩所述制蕩深艙之間的體積差所對應的排水量不超過所述風機基座以及所述風機機組重量之和。

在一些實施例中，所述浮力單元還包括過渡段；所述過渡段連接在所述立柱與所述制蕩深艙之間；所述過渡段為等截面結構，且其截面尺寸與所述立柱底部的截面尺寸相同；三個所述浮力單元的立柱的高度相同，三個浮力單元的過渡段高度與制蕩深艙高度之和相同。