CN114537607A - 一种浮式风机制氢一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浮式风电制氢装置，涉及新能源技术领域，具体为一种浮式风机制氢一体化装置，包括设置在浮式风机的浮式基础，所述浮式基础上有海水淡化装置、电解水制氢装置，所述电解制氢装置与风机输出电能相耦合进行电解水制氢，所述电解水的水源为海水淡化产生，所述海水淡化装置与制氢装置布置于浮式风机基础之上。该浮式风机制氢装置，通过风力发电机、浮式基础、海水淡化装置、电解水制氢装置之间的配合设置，能够实现风电机组、制氢装置、海水淡化装置的有机结合，实现深远海浮式风电制氢技术一体化配置，能够对海上的风能进行有效利用，实现海洋资源的充分运用，为实现“3060”碳达峰、碳中和的目标提供技术保障。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体为一种浮式风机制氢一体化装置。
背景技术
全面实现碳减排的两大核心措施是加大绿色能源结构占比和加速各部门电气化进程，而以风电、太阳能、氢能为代表的清洁能源将成为重点发展方向，能源化工、交通运输等领域寻求更好的零碳替代燃料成为发展热点，氢燃料电池最终排放物为水，氢能真正的清洁能源，是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想互联媒介，目前海上风力资源优势明显，海上风电资源丰富，且不会受到地形、城市规划的影响。
如中国专利CN181911144094.6中公开了一种浮式海上风机与制氢一体化系统及其应用为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种浮式海上风机与制氢一体化系统，包括风电机组、制氢机构、以及呈正三角形结构的三浮筒-三负压桶上下组合式浮式基础，所述浮式基础的上方形成用于固定安装制氢机构的三角支撑台，所述制氢机构包括与风电机组分别电性连接的光伏组件、海水电解槽、氢气压缩设备、氢气储存设备和后备电源；
相比传统的单桩或导管架基础形式的海上风电场，浮式风机适用海域环境、施工难度、施工成本等方面更具有优势，将会成为未来的发展趋势。浮式风机制氢技术难度大，国内外无成熟案例，系统组成复杂，装置在海上自存、生产难度大。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种浮式风机制氢一体化装置，有机将浮式风电、光伏、制氢、海水淡化技术结合，解决了上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种浮式风机制氢一体化装置，包括设置在风力发电机输出端的叶片，所述风力发电机的下表面固定连接有塔筒，所述塔筒的底部通过螺栓连接有套筒，所述套筒的底部固定连接有支座，所述支座的表面固定连接有连接柱，所述连接柱远离所述支座的一端固定连接有浮式基础，所述塔筒的表面套接有第一套环，所述第一套环的表面固定连接有梯形框，所述梯形框远离所述第一套环的一端固定连接有第二套环，所述第一套环和第二套环的表面均螺纹穿设有紧固螺栓，所述梯形框的顶部通过螺栓连接有夹座，所述夹座远离所述梯形框的一端通过螺栓连接有固定架，所述固定架的一侧固定连接有太阳能电池板，所述浮式基础的三角处均固定连接有牵引座，所述牵引座的内壁设置有用于牵引所述浮式基础的牵引绳，所述浮式基础的一侧固定安装有系泊缆绳，所述系泊缆绳远离所述浮式基础的一端连接有制氢设备。
可选的，所述紧固螺栓的一端螺纹连接在所述塔筒的内壁。
可选的，所述第二套环的表面固定连接有固定夹板，所述固定夹板远离所述第二套环的一端通过螺栓与所述固定架的底部连接。
可选的，所述夹座的数量为两个，两个所述夹座的内壁均固定连接有加固板。
可选的，所述梯形框的数量为两个，两个所述梯形框以所述第一套环的垂直中线为对称轴呈对称设置。
可选的，所述浮式基础的上表面的三角处均固定连接有侧柱，所述侧柱的数量为三个。
可选的，所述侧柱的表面固定连接有用于固定侧柱的位置的斜杆。
可选的，所述套筒的顶部固定连接有固定柱，所述固定柱远离所述套筒的一端与所述侧柱的底部固定连接。
可选的，所述浮式基础的上表面的设置有制氢模块。
(三)有益效果
本发明提供了一种浮式风机制氢一体化装置，具备以下有益效果：
该浮式风电制氢装置，通过风力发电机、叶片、塔筒、套筒、支座、连接柱和浮式基础之间的配合设置，能够便于将该装置通过浮式基础在海上进行漂浮，能够对海上的风能进行有效利用，通过塔筒、第一套环、梯形框、第二套环、紧固螺栓、夹座、固定架和太阳能电池板之间的配合设置，能够在塔筒的表面对太阳能供电结构进行安装，从而使得该装置能够将海上的风能和光能均能够进行应用，从而通过海上风电直接制备氢气，使得海上风电开发跨越电力输送的渠道。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明风力发电机结构示意图；
图3为本发明太阳能电池板结构示意图；
图4为本发明浮式基础结构示意图；
图5为本发明制氢设备结构示意图；
图6为本发明制氢模块的平面布局示意图。
图中：1、风力发电机；2、叶片；3、塔筒；4、套筒；5、支座；6、连接柱；7、浮式基础；8、第一套环；9、梯形框；10、第二套环；11、紧固螺栓；12、夹座；13、固定架；14、太阳能电池板；15、固定夹板；16、加固板；17、侧柱；18、斜杆；19、固定柱；20、牵引座；21、牵引绳；22、系泊缆绳；23、制氢模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种浮式风机制氢一体化装置，包括设置在风力发电机1输出端的叶片2,为了使该装置能够对海上的风能进行利用，因此在风力发电机1的下表面固定连接有塔筒3，塔筒3的底部通过螺栓连接有套筒4，套筒4的顶部固定连接有固定柱19，固定柱19远离套筒4的一端与侧柱17的底部固定连接，套筒4的底部固定连接有支座5，支座5的表面固定连接有连接柱6，连接柱6远离支座5的一端固定连接有浮式基础7，浮式基础7的上表面的三角处均固定连接有侧柱17，侧柱17的数量为三个，侧柱17的表面固定连接有用于固定侧柱17的位置的斜杆18，浮式基础7的三角处均固定连接有牵引座20，牵引座20的内壁设置有用于牵引浮式基础7的牵引绳21，浮式基础7的一侧固定安装有系泊缆绳22，系泊缆绳22远离浮式基础7的一端连接有制氢设备，通过风力发电机1、叶片2、塔筒3、套筒4、支座5、连接柱6和浮式基础7之间的配合设置，能够便于将该装置通过浮式基础7在海上进行漂浮，能够对海上的风能进行有效利用；
其中，浮式基础7的上表面的设置有制氢模块23，制氢模块23上设置有变压器区、微型整流柜区、微型配电柜区，以及电解槽安装面板和碱箱，位于碱箱的下方设置有加水泵、造水机、企业处理器、氢气钝化器和储氢罐；
为了使该装置能够对海上的光能进行利用，因此在塔筒3的表面套接有第一套环8，第一套环8的表面固定连接有梯形框9，梯形框9的数量为两个，两个梯形框9以第一套环8的垂直中线为对称轴呈对称设置，梯形框9远离第一套环8的一端固定连接有第二套环10，第二套环10的表面固定连接有固定夹板15，固定夹板15远离第二套环10的一端通过螺栓与固定架13的底部连接，第一套环8和第二套环10的表面均螺纹穿设有紧固螺栓11，紧固螺栓11的一端螺纹连接在塔筒3的内壁，梯形框9的顶部通过螺栓连接有夹座12，夹座12的数量为两个，两个夹座12的内壁均固定连接有加固板16，夹座12远离梯形框9的一端通过螺栓连接有固定架13，固定架13的一侧固定连接有太阳能电池板14，通过塔筒3、第一套环8、梯形框9、第二套环10、紧固螺栓11、夹座12、固定架13和太阳能电池板14之间的配合设置，能够在塔筒3的表面对太阳能供电结构进行安装，从而使得该装置能够将海上的风能和光能均能够进行应用，从而通过海上风电直接制备氢气，使得海上风电开发跨越电力输送的渠道。
本发明中，该装置的工作步骤如下：
1、该装置通过风力发电机1、叶片2、塔筒3、套筒4、支座5、连接柱6和浮式基础7之间的配合设置，能够便于将该装置通过浮式基础7在海上进行漂浮，能够对海上的风能进行有效利用；
2、该装置通过塔筒3、第一套环8、梯形框9、第二套环10、紧固螺栓11、夹座12、固定架13和太阳能电池板14之间的配合设置，能够在塔筒3的表面对太阳能供电结构进行安装，从而使得该装置能够将海上的风能和光能均能够进行应用，从而通过海上风电直接制备氢气，使得海上风电开发跨越电力输送的渠道；
3、通过牵引座20和牵引绳21之间的配合设置，能够通过牵引绳21的一端与固定物进行固定，从而达到避免该装置漂浮位移过大的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种浮式风机制氢一体化装置，包括设置在风力发电机(1)输出端的叶片(2)，其特征在于：所述风力发电机(1)的下表面固定连接有塔筒(3)，所述塔筒(3)的底部通过螺栓连接有套筒(4)，所述套筒(4)的底部固定连接有支座(5)，所述支座(5)的表面固定连接有连接柱(6)，所述连接柱(6)远离所述支座(5)的一端固定连接有浮式基础(7)，所述塔筒(3)的表面套接有第一套环(8)，所述第一套环(8)的表面固定连接有梯形框(9)，所述梯形框(9)远离所述第一套环(8)的一端固定连接有第二套环(10)，所述第一套环(8)和第二套环(10)的表面均螺纹穿设有紧固螺栓(11)，所述梯形框(9)的顶部通过螺栓连接有夹座(12)，所述夹座(12)远离所述梯形框(9)的一端通过螺栓连接有固定架(13)，所述固定架(13)的一侧固定连接有太阳能电池板(14)，所述浮式基础(7)的三角处均固定连接有牵引座(20)，所述牵引座(20)的内壁设置有用于牵引所述浮式基础(7)的牵引绳(21)，所述浮式基础(7)的一侧固定安装有系泊缆绳(22)，所述系泊缆绳(22)远离所述浮式基础(7)的一端连接有制氢设备。
2.根据权利要求1所述的一种浮式风机制氢一体化装置，其特征在于：所述紧固螺栓(11)的一端螺纹连接在所述塔筒(3)的内壁。
3.根据权利要求1所述的一种浮式风机制氢一体化装置，其特征在于：所述第二套环(10)的表面固定连接有固定夹板(15)，所述固定夹板(15)远离所述第二套环(10)的一端通过螺栓与所述固定架(13)的底部连接。
4.根据权利要求1所述的一种浮式风机制氢一体化装置，其特征在于：所述夹座(12)的数量为两个，两个所述夹座(12)的内壁均固定连接有加固板(16)。
5.根据权利要求1所述的一种浮式风机制氢一体化装置，其特征在于：所述梯形框(9)的数量为两个，两个所述梯形框(9)以所述第一套环(8)的垂直中线为对称轴呈对称设置。
6.根据权利要求1所述的一种浮式风机制氢一体化装置，其特征在于：所述浮式基础(7)的上表面的三角处均固定连接有侧柱(17)，所述侧柱(17)的数量为三个。
7.根据权利要求6所述的一种浮式风机制氢一体化装置，其特征在于：所述侧柱(17)的表面固定连接有用于固定侧柱(17)的位置的斜杆(18)。
8.根据权利要求7所述的一种浮式风机制氢一体化装置，其特征在于：所述套筒(4)的顶部固定连接有固定柱(19)，所述固定柱(19)远离所述套筒(4)的一端与所述侧柱(17)的底部固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种浮式风机制氢一体化装置，其特征在于：所述浮式基础(7)的上表面的设置有制氢模块(23)。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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