[发明专利]海上组合式漂浮风力发电平台

说明书

技术领域

本发明属于综合性发电设备技术领域，特别是利用风能、太阳能、波浪能、潮汐能等进行发电的海上组合式漂浮风力发电平台。

背景技术

2011年3月日本福岛核电站核泄漏所造成的辐射危机，极大地暴露了核电发展的弊端，使风能、太阳能等绿色可再生能源呈现出越来越大的资源优势和发展潜力。在众多可再生能源中，风能以其资源无尽，成本低廉，技术最成熟，最具规模开发条件和发展前景，成为当前最具商业开发价值的能源。据统计，全球风能可利用资源量为72万亿千瓦。即使只成功利用了其中的20％，依然相当于世界能源消费量的总和或电力需求的7倍。

近几年来，随着陆地风能资源开发殆尽，土地资源日趋紧张，以及海上风电技术的日益成熟，风电产业向海上发展已成为必然趋势。可以预见，在未来几年甚至更长时间内，海上风电将成为世界风电产业发展的主要方向和制高点。

与陆上风电相比，发展海上风电具有显著优势：

1、风能资源更为丰富。海上风力资源丰富，比陆地风力发电量大。通常，离岸10km的海上风速要比沿岸陆上高出25％；

2、年利用小时长。陆上风电机组年平均利用小时数一般在2000-2300小时之间。但根据国外经验，海上风电机组的年平均利用小时数一般在3000小时以上，有的高达4000小时左右；

3、风能质量好，风机寿命较长。由于海上风力资源更为稳定，风速较陆上更高，风切变更小，湍流强度小，有稳定的主导方向，因此机组运行稳定、寿命长，不需要很高的塔架，单机能量产出较大；

4、易于大型化、规模化发展。由于海上风电机组距离海岸较远，对噪音要求较低，同时受噪声、景观、鸟类、电磁干扰等问题限制较小，且运输便利，因此更易于向大型化、规模化发展，在一定程度上降低单位发电成本；

5、海上风电不占用土地资源，不涉及土地征用等问题，且接近沿海用电负荷中心；

6、海上风能的开发利用不会造成大气污染和产生任何有害物质，可减少温室气体排放，环保价值可观。

但是，目前发展海上风电还存在一些制约因素，其中，平台基础结构设计和建造是制约海上风电发展的重要因素。为了承受海上的强风载荷、海水腐蚀和波浪冲击等，海上风电机组的基础远比陆上的结构复杂、技术难度大、建设成本高，一般来讲基础结构约占海上风电开发成本的1/3左右，而且随着水深的增加，海上风电基础结构的成本也会相应增加。目前海上风机多采用重力混凝土和单桩钢结构基础设计方案，一般仅限于开发水深20米以内的近海风电，如果水深超过30米，海上风电的基础成本会迅速增加。为适应更深海域风电的开发，开发商已在积极研发漂浮式结构，这种结构可选择的概念加多，成本与海底固定的方式接近，受水深和离岸距离的限制小，而且在建设和安装步骤上有较大弹性，且容易移动或拆卸，但目前仍处于试验阶段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海上组合式漂浮风力发电平台，该平台不仅解决固定式支撑基础造价高、施工复杂的难题，而且该平台漂浮于离岸海面上，受水深和离岸距离影响小，发电效率高，可满足海上大型风力发电的需要。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：该种海上组合式漂浮风力发电平台，包括基础平台和固定在其上的发电装置，其特征是，所述的基础平台是以桁架结构相互支撑构成的正多边形结构，依靠与桁架连为一体的各浮筒浮于海面上，通过定位桩实现定位。

所述的正多边形为正六边形，在正六边形的中心处设置带上层建筑的第一浮筒，该第一浮筒设有第一浮筒底座，第一浮筒底座上设有与桁架连为一体的第一立柱；在正六边形的各边交点处各设置一个第二浮筒，第二浮筒底座上设有与桁架连为一体的第二立柱；在正六边形各边上和对角线上距正六边形各顶点一定距离以及各对角线上距正六边形中心点一定距离均设有第三浮筒，第三浮筒底座上设有与桁架连为一体的支柱；在第一立柱和六个第二立柱上分别固定设置一风力发电机组；在各第二浮筒底座上均设有两个定位桩孔，两根定位桩通过所述的定位桩孔底部插置于海床或海泥中。

所述的第一浮筒上的上层建筑包括配电室和居住舱室。

所述的第一浮筒底座直径、第二浮筒底座直径、第三浮筒底座直径依次减小。

所述的桁架其横断面呈矩形，由主杆、副杆和斜拉杆组成，所述的主杆位于矩形桁架的四个角，所述的副杆垂直连接在主杆上，所述的斜拉杆将各副杆与主杆连接为一体。