CN112027006A - 一种浮式可再生能源与海上牧场一体化平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮式可再生能源与海上牧场一体化平台，包括浮式基础平台，所述浮式基础平台包括平台本体，平台本体具有中空空腔以形成海产养殖区，平台本体的横截面为三角形；浮式基础平台侧部还设置多个系泊定位系统，系泊定位系统包括与平台本体连接的直系泊线和斜系泊线，直系泊线和斜系泊线底部均与锚固结构连接。

Description

一种浮式可再生能源与海上牧场一体化平台

技术领域

本发明属于海上浮式平台技术领域，具体涉及一种浮式可再生能源与海上牧场一体化平台。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

目前对于近海海域的海洋环保要求较为严格，传统的固定式海上可再生能源工程(海上风电、海上光伏等)建设对海洋生态环境存在诸多影响。

而对于深远海海域，则现有的海上工程功能比较单一，存在空间扩展不够、产业融合程度较低，特色化、多元化、差异化发展不够突出等问题，综合效益没有得到充分发挥。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种浮式可再生能源与海上牧场一体化平台，该平台采用浮式结构，在平台本体设置中空空腔进而进行海产养殖，并采用直系泊线、斜系泊线同时锚固浮式基础平台，使得浮式基础平台在各方向的运行响应较小，稳定性好。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种浮式可再生能源与海上牧场一体化平台，包括浮式基础平台，所述浮式基础平台包括平台本体，平台本体具有中空空腔以形成海产养殖区，平台本体的横截面为三角形；浮式基础平台侧部还设置多个系泊定位系统，系泊定位系统包括与平台本体连接的直系泊线和斜系泊线，直系泊线和斜系泊线底部均与锚固结构连接。

作为进一步的技术方案，所述平台本体固定设置风力发电装置、光伏发电装置、海洋能发电装置。

作为进一步的技术方案，所述风力发电装置、光伏发电装置布置于浮式基础平台中心区域；海洋能发电装置固定于浮式基础平台外侧部。

作为进一步的技术方案，所述直系泊线和斜系泊线的预张力均通过起链机控制，起链机固定于浮式基础平台顶部。

作为进一步的技术方案，所述直系泊线竖直设置，斜系泊线倾斜设置，斜系泊线和直系泊线之间具有夹角。

作为进一步的技术方案，所述锚固结构为吸力式筒型锚固基础。

作为进一步的技术方案，所述海产养殖区内放置海产养殖网箱。

作为进一步的技术方案，所述中空空腔设置为三角形式，海产养殖网箱固定连接于平台本体的中空空腔侧壁；所述平台本体水平设置，平台本体的三个边角处设置为平面。

作为进一步的技术方案，所述中空空腔内设置减振装置，减振装置与平台本体通过多个固定杆连接，减振装置和平台本体之间还连接有加固杆，加固杆固设于固定杆顶部。

作为进一步的技术方案，所述平台本体设有速度传感器、加速度传感器、温度传感器、水位传感器，平台本体顶部还固定设置摄像装置，速度传感器、加速度传感器、温度传感器、水位传感器、摄像装置均与监控终端通信。

上述本发明的实施例的如下：

本发明的一体化平台，采用浮式结构，通过系泊定位系统将其进行固定定位，可以根据需要调整平台在海域的位置，能适用于浅海及深远海区域。

本发明的一体化平台，采用直系泊线、斜系泊线同时锚固浮式基础平台，使得浮式基础平台在各方向的运行响应较小，稳定性好。

本发明的一体化平台，平台本体设置中空空腔形成海产养殖区，可设置海产养殖网箱进行渔业养殖，平台本体固定设置风力发电、光伏发电、海洋能发电等多种可再生能源发电装置，采用海洋能、太阳能、风能等清洁能源作为渔业等生产电力来源，构建生产海区微电网，实现极端条件下生产电力的不间断供给和自动化生产。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的一体式平台的结构示意图；

图2是本发明根据一个或多个实施方式的浮式基础平台的结构示意图；

图中：1浮式基础平台，2系泊定位系统，3减振装置，4海洋能发电装置，5风力发电装置，6光伏发电装置，7平台本体，8中空空腔，9直系泊线，10斜系泊线，11锚固结构，12固定杆，13加固杆，14起链机。

为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语解释部分:本发明中如出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种浮式可再生能源与海上牧场一体化平台。

本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种浮式可再生能源与海上牧场一体化平台，由浮式基础平台1、系泊定位系统2、减振装置3、海洋能发电装置4、风力发电装置5、光伏发电装置6、信息采集及分析系统等组成。

其中，如图1-图2所示，浮式基础平台1，采用驳船型，针对目标海域海况条件和功能模块需求特点制成。

浮式基础平台包括平台本体7，平台本体7具有中空空腔8用以形成海产养殖区，海产养殖区内可以放置海产养殖网箱，进行海产品养殖。

平台本体水平设置，其可浮于海域水面。

本实施例中，平台本体的横截面为三角形，采用三角形浮式平台在海洋环境影响下受力较为均匀，整体稳定性较好。在优选的实施方式中，将平台本体设置为等边三角形，可以保证受力等更为均匀。

平台本体的三个边角处设置为平面形式，即在平台本体的三个边角处设置竖向平面，方便运行维检船只停靠。

本实施例中，中空空腔8也相应的设置为三角形式，海产养殖网箱可以固定连接于平台本体的中空空腔侧壁。

该平台本体的优点在于平台吃水较浅，对近岸浅海极浅水深适应性明显，且对海底地质条件不敏感。

如图1-图2所示，系泊定位系统，由系泊线和锚固结构组成。

系泊线包括直系泊线9和斜系泊线10，直系泊线、斜系泊线上端通过导缆孔与浮式基础平台连接，下端通过锚固结构11与海床连接；直系泊线和斜系泊线的预张力均通过起链机14控制，起链机固定于浮式基础平台顶部。

由于近海海域海况较为复杂，单一设置直系泊线或斜系泊线难以稳控平台，本发明采用直系泊线和斜系泊线同时作用，可以更为稳固的固定住平台。

直系泊线竖直设置，斜系泊线倾斜设置，斜系泊线和直系泊线之间具有一定夹角。

本实施例中，锚固结构采用吸力式筒型锚固基础，可将浮式基础平台锚固于需求位置。

针对于上述三角形式的浮式基础平台，系泊定位系统可以设置三组，分别固定设置于三角形平台本体的三个边角处。

该系泊定位系统的优点在于使得浮式基础平台在各方向的运行响应较小，稳定性好，且不再采用桩式锚固，采用吸力式筒型锚固基础降低水下安装系泊线的难度，施工方便。

如图1所示，减振装置，由阻尼器、弹簧隔震器组成。减振装置设置于浮式基础平台的中空空腔内，减振装置外形为圆柱形，其与浮式基础平台通过多个固定杆12连接，固定杆可与平台本体为一体式结构，减振装置和浮式基础平台之间还连接有加固杆13，加固杆固设于固定杆上。

多个固定杆12均匀连接于减振装置外侧壁。

该减振装置可以采用现有阻尼器、弹簧隔震器，其优点在于有效消除涌浪对浮式平台的影响。

本发明的一体化平台中，海洋能发电装置、风力发电装置、光伏发电装置均为可再生能源发电装置；

其中，风力发电装置、光伏发电装置布置于浮式基础平台中心区域，风力发电装置固定于减振装置顶部，风力发电装置采用风力发电机组进行发电，风力发电机组固定于塔架，可将风能转换为电能；光伏发电装置也固定于减振装置顶部，可以在减振装置顶部设置支撑台，在支撑台上固定多个光伏板进行光伏发电，可将太阳能转换为电能；

海洋能发电装置固定于浮式基础平台外侧部，朝向外海，海洋能发电装置可以采用现有技术，其由能量采集装置采集波浪能，而后经由发电机组进行发电，可将波浪能转换为电能；在发电同时具有吸纳和弱化平台波浪载荷、优化运动响应性能。

上述三个发电装置均与逆变器相连，将所产生的交流电能转换为预设电压的直流电能存储至储能装置(如铅蓄电池等)。

本发明的一体化平台中，信息采集及分析系统包括数据采集装置、无线通信装置和监控终端。数据采集装置包括速度传感器、加速度传感器、温度传感器、水位传感器、摄像装置。速度传感器、加速度传感器设置于浮式基础平台不同位置处，用于采集浮式平台不同位置处的振动信号；温度传感器固定于浮式基础平台底部或侧部，用于采集海水温度信号；水位传感器固定于浮式基础平台，用来采集海水水位信号，摄像装置固定于浮式基础平台的支撑架，用于监测浮式平台及周边环境。数据采集装置通过无线发射装置传输到监控终端，监控终端根据采集到的数据进行分析，并控制各发电装置的工作状态。

该一体化平台的浮式基础平台还可以在浮式基础平台上设置观光台，以进行观光旅游等。

本发明的一体式平台，具体的使用方法为：

1、将浮式基础平台及其他装置、系统在陆地预制完成，拖航运输至作业海域；

2、系泊定位系统通过堆载和内外压差将锚固结构固定于海底，从而将整个平台固定住。

本发明的一体化平台适用于浅海(水深15m以上)及深远海，平台采用模块化设计，采用波浪能、太阳能、风能等清洁能源作为渔业、旅游等生产电力来源，集成高盐、高湿、高海况条件下电力供给系统，构建生产海区微电网，实现极端条件下生产电力的不间断供给和自动化生产。同时，平台配备各类海洋水文、气象及地震观测等数据采集装置，强化生产管护、能源供给、生态监测等功能设施集成，提升数字化监测能力，形成具有能源供给、海洋渔业生产、海上观光、监测、监视、预警、救助、保障等功能的载体。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种浮式可再生能源与海上牧场一体化平台，其特征是，包括浮式基础平台，所述浮式基础平台包括平台本体，平台本体具有中空空腔以形成海产养殖区，平台本体的横截面为三角形；浮式基础平台侧部还设置多个系泊定位系统，系泊定位系统包括与平台本体连接的直系泊线和斜系泊线，直系泊线和斜系泊线底部均与锚固结构连接。

2.如权利要求1所述的浮式可再生能源与海上牧场一体化平台，其特征是，所述平台本体固定设置风力发电装置、光伏发电装置、海洋能发电装置。

3.如权利要求2所述的浮式可再生能源与海上牧场一体化平台，其特征是，所述风力发电装置、光伏发电装置布置于浮式基础平台中心区域；海洋能发电装置固定于浮式基础平台外侧部。

4.如权利要求1所述的浮式可再生能源与海上牧场一体化平台，其特征是，所述直系泊线和斜系泊线的预张力均通过起链机控制，起链机固定于浮式基础平台顶部。

5.如权利要求1所述的浮式可再生能源与海上牧场一体化平台，其特征是，所述直系泊线竖直设置，斜系泊线倾斜设置，斜系泊线和直系泊线之间具有夹角。

6.如权利要求1所述的浮式可再生能源与海上牧场一体化平台，其特征是，所述锚固结构为吸力式筒型锚固基础。

7.如权利要求1所述的浮式可再生能源与海上牧场一体化平台，其特征是，所述海产养殖区内放置海产养殖网箱。

8.如权利要求7所述的浮式可再生能源与海上牧场一体化平台，其特征是，所述中空空腔设置为三角形式，海产养殖网箱固定连接于平台本体的中空空腔侧壁；所述平台本体水平设置，平台本体的三个边角处设置为平面。

9.如权利要求1所述的浮式可再生能源与海上牧场一体化平台，其特征是，所述中空空腔内设置减振装置，减振装置与平台本体通过多个固定杆连接，减振装置和平台本体之间还连接有加固杆，加固杆固设于固定杆顶部。

10.如权利要求1所述的浮式可再生能源与海上牧场一体化平台，其特征是，所述平台本体设有速度传感器、加速度传感器、温度传感器、水位传感器，平台本体顶部还固定设置摄像装置，速度传感器、加速度传感器、温度传感器、水位传感器、摄像装置均与监控终端通信。

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