CN111165412A - 海上风电养殖一体化平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了海上风电养殖一体化平台，平台采用多组浮力风塔搭建刚性框架结构，整体固定或漂浮于海底，外围和底部设置栏网构建养殖区，顶部设有风力发电机用于风力发电。该平台适用于50～300m风电场海域，是一种集海上风力发电和海上养殖牧场为一体的作业平台。采用环形结构设计，整体规模可按需要进行调整，具有很好经济性和使用性。

Description

海上风电养殖一体化平台
技术领域
本发明涉及一种海上风电平台，尤其涉及一种海上风电养殖一体化平台。
背景技术
我国海上风电资源丰富，海上风能资源的开发利用在我国有广阔的前景。在海上风电资源中，5米到25米水深以内的为近海区域；水深超过50米一般为深水风场，通常深水风场风速更大，风能量更好；但不管近海风场还是深海风场，在风电利用开发中，都面临两大问题，一是风电场建设尤为安装非常困难，要经过海上打桩、吊装等多重作业；第二，风电成本也非常高，国内海上风机单位千瓦造价约8000元，陆上约4000元，陆上上网电价在0.2～0.4元/千瓦，海上上网电价在0.5～0.85元/千瓦，且离岸越远，成本越大，尽管最近几年风电成本有显著下降，但于陆上用电价格还是有一定差距。较高成本，一定程度大大限制行业投资热情，及应用程度。
深水海域安装固定式风力发电平台难度大、造价高。现阶段针对深水海域风电平台安装采用浮力塔模式。但是该种安装模式，需要对每个浮力塔平台进行固定处理，造价也非常高。
本发明专利方案就针对上述问题给出的解决方案，通过分析研究海上风电与海上养殖两大海洋工程，利用结构相似性原理，将海上风电工程与养殖工程结合在一起，用一个结构平台实现两个功能需求，从大大降低或摊薄了风电平台和海上牧场的建设成本及后期的运用成本，使得这个项目整体经济效益大大高于单个风电平台项目或单个海上牧场项目。并且采用可变压载风塔组结构设计方案大大降低风电工程和海洋养殖工程建设和安装难度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在深水海域对浮式风电平台的固定以及基于浮式风电平台构建海上养殖平台。
为了解决上述技术问题，本发明的海上风电养殖一体化平台，包括至少三组浮力塔塔体，所述浮力塔塔体底部设置有吸力盘，所述浮力塔塔体顶部设置有风力发电塔，所述浮力塔塔体构成正多角形结构，所述正多角形结构中间设置有中心浮力塔塔体，相邻浮力塔塔体之间通过钢性框架结构连接，所有浮力塔塔体和中心浮力塔塔体之间也通过钢性框架结构连接，所述相邻浮力塔塔体之间的钢性框架结构上覆盖有围网，所述浮力塔塔体底部设置有兜网。
上述技术方案中，所述中心浮力塔塔体底部设置有吸力盘。
上述技术方案中，所述中心浮力塔塔体顶部设置有上部建筑。
上述技术方案中，所述浮力塔塔体上设置有系泊缆。
上述技术方案中，所述相邻浮力塔塔体之间设置有移门系统。
上述技术方案中，所述风力发电塔发电功率在1MW～15MW之间。
本发明的海上风电养殖一体化平台，结构设计简单、功能多样、安装、转移方便，采用环形结构设计，发电、养殖规模扩充灵活，风塔数量、外圆直径可调，具有很好经济性和使用性；且整个平台可以通过浮力塔塔体和吸力盘实现整体固定或移动。
附图说明
图1为海上风电养殖一体化平台一种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，海上风电养殖一体化平台，包括六组浮力塔塔体1，浮力塔塔体1的底部设置有吸力盘3，所述浮力塔塔体1的顶部设置有风力发电塔2，所述六组浮力塔塔体1构成正六边形结构，所述正六边形结构中间设置有中心浮力塔塔体9，中心浮力塔塔体9底部也设置有吸力盘3，中心浮力塔塔体9顶部设置有上部建筑4，上部建筑4是人的生活区。外围的浮力塔塔体1之间通过钢性框架结构6连接，浮力塔塔体1和中心浮力塔塔体9之间也通过钢性框架结构6连接，整体构成正六边形柱体结构。外围的浮力塔塔体1上还栓有系泊缆8用于抵抗大风浪。外围浮力塔塔体1之间覆盖有围网7，所述浮力塔塔体1的底部和中心浮力塔塔体9的底部设置有兜网5。
海上风电养殖一体化平台结构由一群浮力塔塔体1组成框架结构，浮力塔塔体1数量可由风电场和养殖场规模需求增减。浮力塔塔体1中下部设有多用途压载舱，顶部设风力发电装置，底部设有吸力盘3，安装时通过压载舱加载使一体化平台自动扶正，无需吊机安装。下沉至海底后通过压载舱与吸力盘3组合作用使一体化平台固定海床，由于一体化平台由多个浮力塔塔体1组成，对于海浪平稳的风场，也可浮于海面，形成综合体结构，比单一风塔抗风浪性能好很多，更利用发电设备运行。通过向浮力塔塔体1的压载舱加载，同时对吸力盘3抽真空使其插入海床进而实现整个平台固定在海床上，通过向浮力塔塔体1的压载舱减载，同时吸力盘3注入空气使其拔出海床进而实现整个平台漂浮在海床上。
风力发电塔2顶部各设有一组风力发电机，可搭载每台发电功率在1MW～15MW之间。
每个浮力塔塔体1外侧设有系泊点，用于连接系泊链。对于海况恶劣，风浪大的海域或风场，通过每个浮力塔塔体1系泊链辅助张紧固定，已满足特定风场对稳定性的要求。
一体化平台利用浮力塔塔体1作为渔场主结构，沿外侧立柱设有围网结构和多功能移门系统，形成用于渔业、养殖场所，整个渔场可以分区养殖也可以整区养殖；一体化平台中心浮力塔塔体9顶部设有上部建筑，用于人员居住管理处所，鱼作业加工处所，养殖中心日常供电可以利用自身平台风力发电系统供电，较好解决了常规渔场供电问题，整个渔场顶部设有平台和多功能通道，满足渔场日常维护运营需要，和风电系统维护作业。
平台投入运营后，由于风电场与养殖场(海上牧场)公用海上结构综合体，综合投入成本降低，整个项目营业利润有风电收入和牧场收益组成，大大提高整个项目收益率，缩短投资回报周期。

Claims (7)

1.海上风电养殖一体化平台，包括至少三组浮力塔塔体，所述浮力塔塔体底部设置有吸力盘，所述浮力塔塔体顶部设置有风力发电塔，其特征在于：所述浮力塔塔体构成正多角形结构，所述正多角形结构中间设置有中心浮力塔塔体，相邻浮力塔塔体之间通过钢性框架结构连接，所有浮力塔塔体和中心浮力塔塔体之间也通过钢性框架结构连接，所述相邻浮力塔塔体之间的钢性框架结构上覆盖有围网，所述浮力塔塔体底部设置有兜网。
2.如权利要求1所述的海上风电养殖一体化平台，其特征在于：所述中心浮力塔塔体底部设置有吸力盘。
3.如权利要求1所述的海上风电养殖一体化平台，其特征在于：所述中心浮力塔塔体顶部设置有上部建筑。
4.如权利要求1所述的海上风电养殖一体化平台，其特征在于：所述浮力塔塔体上设置有系泊缆。
5.如权利要求1所述的海上风电养殖一体化平台，其特征在于：所述相邻浮力塔塔体之间设置有移门系统。
6.如权利要求1所述的海上风电养殖一体化平台，其特征在于：所述风力发电塔发电功率在1MW～15MW之间。
7.如权利要求1所述的海上风电养殖一体化平台，其特征在于：所述平台可固定或漂浮在海床上。
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