[實用新型]中等深度水域的浮式風機裝備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020433046.3
• 申請日: 2020-03-30
• 公開（公告）號: CN212373618U
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發(fā)明（設計）人: 鄭向遠;李煒;趙生校;雷宇;王捷;鄭華冬;李軼;沈侃敏
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳國際研究生院;中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44;B63B21/50;F03D13/25
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

一種中等深度水域的浮式風機裝備，從上往下包括風電機組、風機塔筒、浮式基礎和系泊裝置，風機塔筒的上端安裝風電機組，風機塔筒的下端固定在浮式基礎上，系泊裝置連接在浮式基礎上，用于將裝備系泊于海床上，其中，浮式基礎包括主立柱、四個次立柱和十字浮筒，四個次立柱和十字浮筒在空間上關于主立柱對稱分布，四個次立柱分別連接在十字浮筒的四個端部，四個次立柱的頂面分布在正方形投影面的四個角上，十字浮筒在浮式基礎的中軸線上交匯，主立柱立在十字浮筒交匯處的正上方。本實用新型為30?100m以內中等水深海域浮式風電技術開發(fā)提供了一個有效解決方案，結構簡潔穩(wěn)定，基礎的建造難度和造價都不高，吃水較深，耐波性能好，十分適合沿海海域風力發(fā)電發(fā)展的需求。

技術領域

本實用新型涉及海上風力發(fā)電技術領域，具體是涉及一種中等深度水域的浮式風機裝備。

背景技術

石油天然氣等化石資源正面對風能、太陽能等清潔能源的挑戰(zhàn)，開發(fā)新的可持續(xù)能源勢在必行，而風能作為一種清潔的可再生能源，其蘊量巨大，已受到世界各國關注，正逐步成為重要的電力來源。

目前，陸上風力發(fā)電技術已經非常成熟，海上風能的開發(fā)正成為風能的主要發(fā)展方向。從2000年來，全球海上風電新增裝機容量持續(xù)增加。截至2019年，全球海上風電累積裝機容量達27.2GW。海上風電場的建設借鑒了海洋油氣平臺的發(fā)展路線，逐步從沿海潮間帶區(qū)域過渡到淺水區(qū)域，最終走向深海。目前，海上風電場的建設主要集中在淺水區(qū)域及潮間帶海域，采用固定式基礎風機。固定式基礎風機適用水深范圍有限(通常不超過40m)。當水深增加時，若繼續(xù)采用固定式基礎將導致技術難度增加且經濟成本急劇上升。而水深超過40m的海域面積更加廣闊，風能資源更加豐富、穩(wěn)定、優(yōu)質，為了開發(fā)更深海域的風能，只能采用漂浮式風機技術。

在世界范圍內，歐洲、美國、日本等已經發(fā)展出一系列浮式風機概念，進行了水池模型試驗和小規(guī)模的樣機海試，并最終在蘇格蘭成功建成了世界上第一個商業(yè)化的浮式海上風電場。目前國外投入使用的海上浮式風機工作水深在100m左右，對于水深在30-100m以內的中淺水海域，雖然有相關的浮式風機概念，但是工程示范較少，還沒有大規(guī)模的商業(yè)發(fā)電運營。

因此，亟待開發(fā)一種能夠在實際工程中適應水深在100m以內中淺海域的風能開發(fā)的浮式風機。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于克服現有技術的不足，提供一種中等深度水域的浮式風機裝備，以適應水深在30-100m以內中淺海域的風能開發(fā)。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種中等深度水域的浮式風機裝備，從上往下包括風電機組、風機塔筒、浮式基礎和系泊裝置，所述風機塔筒的上端安裝所述風電機組，所述風機塔筒的下端固定在所述浮式基礎上，所述系泊裝置連接在所述浮式基礎上，用于將所述裝備系泊于海床上，其中，所述浮式基礎包括立柱和浮筒，所述立柱包括主立柱和四個次立柱，所述浮筒為十字浮筒，所述四個次立柱和所述十字浮筒在空間上關于所述主立柱對稱分布，所述四個次立柱分別連接在所述十字浮筒的四個端部，所述四個次立柱的頂面分布在正方形投影面的四個角上，所述十字浮筒在所述浮式基礎的中軸線上交匯，所述主立柱立在所述十字浮筒交匯處的正上方。

進一步地：

所述主立柱具有圓形截面。

所述次立柱具有圓形截面或矩形截面。

所述十字浮筒具有矩形截面。

所述系泊裝置包括四組系泊纜，所述四組系泊纜的上端分別系于所述四個次立柱的外側。

所述十字浮筒具有中空式結構，所述十字浮筒內部設置有固定重物壓載和/或活動海水壓載。

經設置使得當所述浮式基礎達到設計吃水的穩(wěn)定狀態(tài)時，所述裝備的重心在浮心之下，實現無條件穩(wěn)定，耐波性能好。