[發(fā)明專利]一種模塊化漂浮式基礎(chǔ)及風(fēng)機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110736414.0
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113279918B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳愧;張廣杰;王坤鵬;許移慶
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電氣風(fēng)電集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: F03D13/25
• 分類號: F03D13/25;B63B35/44
• 代理公司: 上海元好知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 曹媛;張雙紅

本發(fā)明提供一種模塊化漂浮式基礎(chǔ)，用于固定支撐風(fēng)機(jī)的塔架，包含多個模塊單元，依次連接并圍成一多邊形，所述塔架位于所述多邊形的中心；每一所述模塊單元包括：漂浮模塊、模塊連接結(jié)構(gòu)以及塔架連接結(jié)構(gòu)；所述模塊連接結(jié)構(gòu)連接相鄰的兩個所述漂浮模塊，所述塔架連接結(jié)構(gòu)連接所述漂浮模塊與所述塔架。還提供一種風(fēng)機(jī)，包含如上所述的模塊化漂浮式基礎(chǔ)、塔架以及風(fēng)電機(jī)組，所述模塊化漂浮式基礎(chǔ)與所述塔架的一端連接，所述塔架的另一端與所述風(fēng)電機(jī)組連接。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的漂浮式基礎(chǔ)采用整體設(shè)計，導(dǎo)致整體尺寸大，無法根據(jù)機(jī)型靈活調(diào)整基礎(chǔ)尺寸，無法靈活運維，以及施工成本高的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種模塊化漂浮式基礎(chǔ)及風(fēng)機(jī)。

背景技術(shù)

近年來，我國風(fēng)電裝機(jī)迅猛發(fā)展，尤其自2012年以來，我國風(fēng)電裝機(jī)容量一直處于世界前列。近年來海上風(fēng)電發(fā)展迅猛，海上風(fēng)電項目開發(fā)所用的基礎(chǔ)主要為單樁式和導(dǎo)管架式，但它們對水深有著嚴(yán)格的要求，漂浮式基礎(chǔ)則可以突破這種限制，有望成為下一代海上風(fēng)電基礎(chǔ)的主力類型。目前常見的漂浮式基礎(chǔ)主要有三種型式，分別為Spar式(Spar-buoy)、半潛式(Semi-submersible)以及張力腿式(Tension Leg Platform，TLP)。

半潛式型式風(fēng)機(jī)浮式基礎(chǔ)主要由立柱、橫梁、斜撐、壓水板、系泊線和錨固基礎(chǔ)組成，半潛式基礎(chǔ)吃水小，在運輸和安裝時具有良好的穩(wěn)定性，相應(yīng)的費用比Spar和TLP型式的基礎(chǔ)節(jié)省。近年來許多廠家以該種型式的基礎(chǔ)研發(fā)為主。兩種常見的半潛式基礎(chǔ)如圖1a及圖1b所示。

然而，目前半潛式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)存在如下問題：

1.基礎(chǔ)采用整體設(shè)計，設(shè)計時將所有功能融為一體，導(dǎo)致基礎(chǔ)與風(fēng)機(jī)間存在死耦合，因此無法根據(jù)機(jī)型靈活調(diào)整基礎(chǔ)尺寸；

2.基礎(chǔ)采用整體設(shè)計，加上海上風(fēng)電機(jī)組多為大功率機(jī)組，基礎(chǔ)設(shè)計輸入載荷大，導(dǎo)致基礎(chǔ)尺寸大；

3.基礎(chǔ)采用整體設(shè)計，若局部出現(xiàn)問題，需整體運維整個基礎(chǔ)，無法靈活運維；

4.由于海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)過大，若在陸地上施工，無法運輸，只能采用靠海施工，但靠海施工會增加額外的成本及人力成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型模塊化漂浮式基礎(chǔ)及風(fēng)機(jī)，通過采用模塊化設(shè)計，將整體大體積漂浮式基礎(chǔ)化整為零，單個模塊體積小，從側(cè)面削弱了海上基礎(chǔ)的體積制約，可根據(jù)機(jī)組要求靈活設(shè)計各模塊尺寸及模塊數(shù)量，當(dāng)單個模塊出現(xiàn)問題后，可對單個模塊進(jìn)行替換或維修，單個模塊可在工廠加工制作并運輸至岸邊靠海拼裝。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種模塊化漂浮式基礎(chǔ)，用于固定支撐風(fēng)機(jī)的塔架，包含多個模塊單元，依次連接并圍成一多邊形，所述塔架位于所述多邊形的中心；

每一所述模塊單元包括：漂浮模塊、模塊連接結(jié)構(gòu)以及塔架連接結(jié)構(gòu)；

所述模塊連接結(jié)構(gòu)連接相鄰的兩個所述漂浮模塊，所述塔架連接結(jié)構(gòu)連接所述漂浮模塊與所述塔架。

進(jìn)一步的，所述漂浮模塊包含承力單元和浮力單元，所述浮力單元為空心結(jié)構(gòu)，所述承力單元包括多個承力面板，所述多個承力面板限定出一空腔，所述浮力單元固定設(shè)置于所述空腔內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述浮力單元為鋼制結(jié)構(gòu)，或者采用鋼筋混凝土預(yù)制。

進(jìn)一步的，所述承力單元為鋼制結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述浮力單元與所述承力單元的對應(yīng)面板之間通過連接板連接。

進(jìn)一步的，所述浮力單元與所述承力單元之間的空間澆筑混凝土。

進(jìn)一步的，所述浮力單元為六面體結(jié)構(gòu)，所述空腔為六面體空腔。