海上集群漂浮式风电综合利用平台.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911300006.X (22)申请日 2019.12.17 (71)申请人 中国大唐集团科学技术研究院有限 公司西北电力试验研究院 地址 710018 陕西省西安市经开区凤城七 路155号 (72)发明人 侯君达郭文斌雷栋刘君伟 周元贵 (74)专利代理机构 西安亿诺专利代理有限公司 61220 代理人 何春江 (51)Int.Cl. F03D 9/25(2016.01) F03D 13/25(2016.01) H02S 10/12(2014.01) A01K 61/60。

2、(2017.01) B63B 35/44(2006.01) B63B 21/50(2006.01) (54)发明名称 一种海上集群漂浮式风电综合利用平台 (57)摘要 本发明一种海上集群漂浮式风电综合利用 平台涉及海上风电领域， 具体涉及一种海上集群 漂浮式风电综合利用平台， 包括光伏平台和风 机， 所述光伏平台上设置有光伏发电系统， 所述 光伏平台通过漂浮支撑平台连接有中心浮筒， 所 述中心浮筒周向均布有若干个连接块， 所述连接 块通过系泊链连接有海底锚固基础； 通过本发明 可以将多台风机互连为一体， 增强系统整体的可 靠性， 同时， 集群漂浮式平台中心区域设置光伏 发电系统， 增加平台整体。

3、收益的同时， 降低风电 对中心光伏发电遮挡影响， 减少局部阴影和热斑 带来的损失。 考虑不同鱼类对阳光的喜好， 可以 在平台上不同区域布置不同鱼类， 最大化提高渔 业养殖的产量和效益。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 111022260 A 2020.04.17 CN 111022260 A 1.一种海上集群漂浮式风电综合利用平台， 包括光伏平台和风机 （1） ， 所述光伏平台上 设置有光伏发电系统 （13） ， 其特征在于， 所述光伏平台通过漂浮支撑平台连接有中心浮筒 （3） ， 所述中心浮筒 （3） 周向均布有若干个连接块， 所述连接块通过系泊链 （10） 连接有海底 锚固基础。

4、 （11） ； 所述风机 （1） 设置为若干个， 且均固定设置在漂浮支撑平台上， 所述风机 （1） 均与光伏 平台相连； 所述漂浮支撑平台包括上层连接平台和下层连接平台， 所述上层连接平台通过若干个 竖直设置的浮筒立柱 （5） 与下层连接平台固定相连， 所述上层连接平台中心处通过若干个 中心平台立柱与所述光伏平台固定相连； 所述上层连接平台包括正方形的外层连接环和内层连接环， 所述外层连接环和内层连 接环固定相连， 所述外层连接环和内层连接环之间的区域设置有内接于外层连接环的内接 环， 所述内接环也为正方形； 所述外层连接环每一侧边的端点及中点处均固定设置有外层浮筒 （2） ， 所述内层连接 。

5、环每一侧边的端点处均固定设置有内层浮筒 （4） ， 所述内接环与外层连接环上每一侧边中 点处外层浮筒 （2） 固定相连， 所述外层浮筒 （2） 和内层浮筒 （4） 的中点均在同一水平面内； 所述中心立柱 （12） 分别与内层浮筒 （4） 固定相连， 所述风机 （1） 固定设置在外层浮筒 （2） 上， 且风机 （1） 设置的数量不大于八个。 2.如权利要求1所述一种海上集群漂浮式风电综合利用平台， 其特征在于， 所述外层连 接环上相邻外层浮筒 （2） 均通过中空第一连接杆 （14） 相连， 内层连接环上相邻内层浮筒 （4） 均通过中空第二连接杆 （15） 相连， 相邻内接环上的外层浮筒 （2） 。

6、通过中空第四连接杆 （16） 相连， 内接环上外层浮筒 （2） 与距离最近的内层浮筒 （4） 通过中空第五连接杆 （17） 相连。 3.如权利要求2所述一种海上集群漂浮式风电综合利用平台， 其特征在于， 所述外层连 接环和内层连接环的外接圆位于同一竖直线上， 且中心浮筒 （3） 的中点位于该竖直线上。 4.如权利要求3所述一种海上集群漂浮式风电综合利用平台， 其特征在于， 所述下层连 接平台包括若干个第三连接杆 （6） ， 相邻第三连接杆 （6） 均固定相连， 且所述浮筒立柱 （5） 均 与相邻第三连接杆 （6） 连接处固定相连， 所述中心浮筒 （3） 的周面均与第三连接杆 （6） 固定 相连。

7、； 所述第三连接杆 （6） 中心轴线所在平面均在同一水平面内， 且中心浮筒 （3） 的中心位 于该平面内。 5.如权利要求4所述一种海上集群漂浮式风电综合利用平台， 其特征在于， 所述上层连 接平台和下层连接平台之间还设置有若干个辅助支撑装置， 所述辅助支撑装置的一端与上 层连接平台固定相连， 辅助支撑装置的另一端与下层连接平台固定相连。 6.如权利要求5所述一种海上集群漂浮式风电综合利用平台， 其特征在于， 所述辅助支 撑装置包括多个支撑杆组， 所述支撑杆组均包括竖直设置的第一辅助支撑杆 （7） 及倾斜设 置的第二辅助支撑杆 （8） ， 相邻两个浮筒立柱 （5） 之间的第一辅助支撑杆 （7）。

8、 和第二辅助支 撑杆 （8） 的中心轴线均位于上述两个浮筒立柱 （5） 中心轴线所在平面内。 7.如权利要求6所述一种海上集群漂浮式风电综合利用平台， 其特征在于， 相邻两个浮 筒立柱 （5） 之间的区域设置有若干个支撑杆组。 8.如权利要求7所述一种海上集群漂浮式风电综合利用平台， 其特征在于， 所述上层连 接平台和下层连接平台之间的区域通过养殖渔网 （9） 围成若干个养殖区域。 权利要求书 1/2 页 2 CN 111022260 A 2 9.如权利要求1-8任意一项所述一种海上集群漂浮式风电综合利用平台， 其特征在于， 所述中心浮筒 （3） 设置有多个， 且中心浮筒 （3） 对称设置。 。

9、权利要求书 2/2 页 3 CN 111022260 A 3 一种海上集群漂浮式风电综合利用平台 技术领域 0001 本发明涉及海上风电领域， 具体涉及一种海上集群漂浮式风电综合利用平台。 背景技术 0002 随着能源革命的快速推进， 风电作为相对成熟的可再生能源发电形式得以快速发 展。 而且， 在当前发展形式下， 开始由陆上向海上发展， 并在浅海区域形成一定规模， 然而从 长远来看， 随着潮间带及近海区域风电资源的开发强度逐渐饱和， 海上风电从近海走向深 海将是必然趋势。 因此， 对漂浮式风电机组相关系统的研究具有非常重要的理论和现实意 义。 0003 目前， 海上漂浮式风电基础主要采用单立。

10、柱式 （Spar） 、 张力腿式 （TLP） 、 半潜式 （Semi-Sub） 三种， 或以此为基础的改进型式， 同时以一机一平台结构为主， 这样单台风电基 础的造价较高， 且系统整体可靠性差。 发明内容 0004 为了解决上述问题， 本发明提供的一种海上集群漂浮式风电综合利用平台。 0005 通过本发明可以将多台风机互连为一体， 增强系统整体的可靠性， 同时， 集群漂浮 式平台中心区域设置光伏发电系统， 增加平台整体收益的同时， 降低风电对中心光伏发电 遮挡影响。 考虑不同鱼类对阳光的喜好， 可以在平台上不同区域布置不同鱼类， 最大化提高 渔业养殖的产量和效益。 因此， 本发明可以有效提高系。

11、统的可靠性和经济性。 0006 本发明一种海上集群漂浮式风电综合利用平台， 包括光伏平台和风机， 所述光伏 平台上设置有光伏发电系统， 所述光伏平台通过漂浮支撑平台连接有中心浮筒， 所述中心 浮筒周向均布有若干个连接块， 所述连接块通过系泊链连接有海底锚固基础； 所述风机设置为若干个， 且均固定设置在漂浮支撑平台上， 所述风机均与光伏平台相 连； 所述漂浮支撑平台包括上层连接平台和下层连接平台， 所述上层连接平台通过若干个 竖直设置的浮筒立柱与下层连接平台固定相连， 所述上层连接平台中心处通过若干个中心 平台立柱与所述光伏平台固定相连； 所述上层连接平台包括正方形的外层连接环和内层连接环， 所。

12、述外层连接环和内层连 接环固定相连， 所述外层连接环和内层连接环之间的区域设置有内接于外层连接环的内接 环， 所述内接环也为正方形； 所述外层连接环每一侧边的端点及中点处均固定设置有外层浮筒， 所述内层连接环每 一侧边的端点处均固定设置有内层浮筒， 所述内接环与外层连接环上每一侧边中点处外层 浮筒固定相连， 所述外层浮筒和内层浮筒的中点均在同一水平面内； 所述中心立柱分别与内层浮筒固定相连， 所述风机固定设置在外层浮筒上， 且风机设 置的数量不大于八个。 根据实际需要， 可自由选择对称分布位置的中心浮筒， 通过系泊链连 接于海底锚固基础。 说明书 1/4 页 4 CN 111022260 A 。

13、4 0007 优选地， 外层连接环上相邻外层浮筒均通过中空第一连接杆相连， 内层连接环上 相邻内层浮筒均通过中空第二连接杆相连， 相邻内接环上的外层浮筒通过中空第四连接杆 相连， 内接环上外层浮筒与距离最近的内层浮筒通过中空第五连接杆相连。 0008 优选地， 外层连接环和内层连接环的外接圆位于同一竖直线上， 且中心浮筒的中 点位于该竖直线上。 0009 优选地， 下层连接平台包括若干个第三连接杆， 相邻第三连接杆均固定相连， 且所 述浮筒立柱均与相邻第三连接杆连接处固定相连， 所述中心浮筒的周面均与第三连接杆固 定相连； 所述第三连接杆中心轴线所在平面均在同一水平面内， 且中心浮筒的中心位于。

14、该 平面内。 0010 优选地， 上层连接平台和下层连接平台之间还设置有若干个辅助支撑装置， 所述 辅助支撑装置的一端与上层连接平台固定相连， 辅助支撑装置的另一端与下层连接平台固 定相连。 0011 优选地， 辅助支撑装置包括多个支撑杆组， 所述支撑杆组均包括竖直设置的第一 辅助支撑杆及倾斜设置的第二辅助支撑杆， 相邻两个浮筒立柱之间的第一辅助支撑杆和第 二辅助支撑杆的中心轴线均位于上述两个浮筒立柱中心轴线所在平面内。 0012 优选地， 相邻两个浮筒立柱之间的区域设置有若干个支撑杆组。 0013 优选地， 上层连接平台和下层连接平台之间的区域通过养殖渔网围成若干个养殖 区域。 0014 或。

15、者优选地， 所述中心浮筒设置有多个， 且多个中心浮筒对称设置。 与系泊链连接 的连接块均布在中心浮筒周边， 构成单浮筒系泊。 根据实际需要， 可自由选择对称分布位置 的中心浮筒， 通过系泊链连接于海底锚固基础， 构成多浮筒系泊。 0015 通过本发明可以将多台风机互连为一体， 增强系统整体的可靠性， 同时， 集群漂浮 式平台中心区域设置光伏发电系统， 增加平台整体收益的同时， 降低风电对中心光伏发电 遮挡影响， 减少局部阴影和热斑带来的损失。 考虑不同鱼类对阳光的喜好， 可以在平台上不 同区域布置不同鱼类， 最大化提高渔业养殖的产量和效益。 因此， 本发明可以有效提高系统 的可靠性和经济性。 。

16、附图说明 0016 图1为本发明结构示意图。 0017 图2为本发明俯视图。 0018 图3为漂浮支撑平台侧视图。 0019 图4为养殖渔网连接示意图。 0020 附图标记： 1-风机， 2-外层浮筒， 3-中心浮筒， 4-内层浮筒， 5-浮筒立柱， 6-第三连 接杆， 7-第一辅助支撑杆， 8-第二辅助支撑杆， 9-养殖渔网， 10-系泊链， 11-海底锚固基础， 12-中心立柱， 13-光伏发电系统， 14-第一连接杆， 15-第二连接杆， 16-第四连接杆， 17-第五 连接杆。 具体实施方式 0021 本发明一种海上集群漂浮式风电综合利用平台， 包括光伏平台和风机1， 所述光伏 说明书。

17、 2/4 页 5 CN 111022260 A 5 平台上设置有光伏发电系统13， 所述光伏平台通过漂浮支撑平台连接有中心浮筒3， 所述中 心浮筒3周向均布有若干个连接块， 所述连接块通过系泊链10连接有海底锚固基础11； 海底 锚固基础11可采用重力式或吸力式锚等方式实现。 0022 所述风机1设置为若干个， 且均固定设置在漂浮支撑平台上， 所述风机1均与光伏 平台相连； 所述漂浮支撑平台包括上层连接平台和下层连接平台， 所述上层连接平台通过若干个 竖直设置的浮筒立柱5与下层连接平台固定相连， 所述上层连接平台中心处通过若干个中 心平台立柱与所述光伏平台固定相连； 所述上层连接平台包括正方形。

18、的外层连接环和内层连接环， 所述外层连接环和内层连 接环固定相连， 所述外层连接环和内层连接环之间的区域设置有内接于外层连接环的内接 环， 所述内接环也为正方形； 所述外层连接环每一侧边的端点及中点处均固定设置有外层浮筒2， 所述内层连接环 每一侧边的端点处均固定设置有内层浮筒4， 所述内接环与外层连接环上每一侧边中点处 外层浮筒2固定相连， 所述外层浮筒2和内层浮筒4的中点均在同一水平面内； 所述中心立柱12分别与内层浮筒4固定相连， 所述风机1固定设置在外层浮筒2上， 且风 机1设置的数量不大于八个。 0023 外层连接环上相邻外层浮筒2均通过中空第一连接杆14相连， 内层连接环上相邻 内。

19、层浮筒4均通过中空第二连接杆15相连， 相邻内接环上的外层浮筒2通过中空第四连接杆 16相连， 内接环上外层浮筒2与距离最近的内层浮筒4通过中空第五连接杆17相连， 外层连接环和内层连接环的外接圆位于同一竖直线上， 且中心浮筒3的中点位于该竖 直线上。 0024 下层连接平台包括若干个第三连接杆6， 相邻第三连接杆6均固定相连， 且所述浮 筒立柱5均与相邻第三连接杆6连接处固定相连， 所述中心浮筒3的周面均与第三连接杆6固 定相连； 所述第三连接杆6中心轴线所在平面均在同一水平面内， 且中心浮筒3的中心位于 该平面内。 0025 上层连接平台和下层连接平台之间还设置有若干个辅助支撑装置， 所述。

20、辅助支撑 装置的一端与上层连接平台固定相连， 辅助支撑装置的另一端与下层连接平台固定相连。 0026 辅助支撑装置包括多个支撑杆组， 所述支撑杆组均包括竖直设置的第一辅助支撑 杆7及倾斜设置的第二辅助支撑杆8， 相邻两个浮筒立柱5之间的第一辅助支撑杆7和第二辅 助支撑杆8的中心轴线均位于上述两个浮筒立柱5中心轴线所在平面内。 所述第一辅助支撑 杆7和第二辅助支撑杆8的一端与第一连接杆14或第二连接管固定相连， 第一辅助支撑杆7 和第二辅助支撑杆8的另一端与第三连接杆6固定相连。 0027 相邻两个浮筒立柱5之间的区域设置有若干个支撑杆组。 0028 上层连接平台和下层连接平台之间的区域通过养殖。

21、渔网9围成若干个养殖区域， 根据实际需要， 在不同养殖区养殖不同种类的鱼类。 0029 所述中心浮筒3设置有多个， 且多个中心浮筒3对称设置。 与系泊链10连接的连接 块均布在中心浮筒3周边， 构成单浮筒系泊根据实际需要， 可自由选择对称分布位置的中心 浮筒3， 通过系泊链10连接于海底锚固基础11， 构成多浮筒系泊。 0030 所述第一连接杆14、 第二连接杆15、 第四连接杆16及第五连接杆17的中心轴线均 说明书 3/4 页 6 CN 111022260 A 6 在同一平面内， 且该平面与外层浮筒2和内层浮筒4中心所在平面重合。 0031 各风机1外送线路通过第一连接杆14和第五连接杆1。

22、7内部送至光伏发电系统13， 与光伏外送线路统一送出。 光伏发电系统13提供鱼类养殖必备物品和人员临时休息空间。 同时， 在内层连接环上设置光伏发电系统13可以在最大化利用平台的情况下， 降低风机1引 起的光伏组件的局部阴影、 发热等问题， 提升发电量， 同时考虑光伏平台的遮挡， 其下部可 根据鱼类对光照的需求特点， 进行合理选择， 保证养殖产量。 说明书 4/4 页 7 CN 111022260 A 7 图1 说明书附图 1/3 页 8 CN 111022260 A 8 图2 图3 说明书附图 2/3 页 9 CN 111022260 A 9 图4 说明书附图 3/3 页 10 CN 111022260 A 10 。