-
TECHNISCHES GEBIET
-
Das vorliegende Gebrauchsmuster bezieht sich auf das technische Gebiet der Offshore-Windenergie, insbesondere auf ein schwimmendes Fundament für eine schwimmende Offshore-Windenergie.
-
STAND DER TECHNIK
-
In den letzten Jahren ist die weltweite Nachfrage nach sauberen und erneuerbaren Energien gestiegen. China misst der Entwicklung und Nutzung sauberer Energien wie Wind- und Solarenergie immer mehr Bedeutung bei. In den letzten Jahren hat der Entwicklungsumfang der Offshore-Windenergie zugenommen, befindet sich jedoch hauptsächlich in Offshore-Meergebieten. Mit der Entwicklung und Nutzung von Offshore-Windenergieressourcen haben sich die Menschen der Tiefsee zugewandt, aber die Kosten für die Übertragung von Offshore-Energie sind hoch. Die Umwandlung elektrischer Energie in Wasserstoffenergie für den Transport ist zu einer praktikablen Lösung geworden.
-
Gegenwärtig erfolgt die Befestigung von Offshore-Windenergie häufig über die Verbindung zwischen schwimmenden Fundamenten und Festmachersystemen an. Die Höhe des schwimmenden Ventilators über dem Meeresspiegel kann nicht eingestellt werden. Angesichts komplexer und sich verändernder Offshore-Umgebungen weisen schwimmende Ventilatoren bei schlechtem Wetter (Taifune usw.) eine geringe Stabilität auf, und in schweren Fällen treten sogar Probleme wie der Zusammenbruch auf.
-
INHALT DES VORLIEGENDEN GEBRAUCHSMUSTERS
-
Daher besteht das durch das vorliegende Gebrauchsmuster zu lösende technische Problem darin, die Mängel des Standes der Technik zu überwinden, dass die Höhe der Offshore-Windenergie während des Gebrauchs nicht eingestellt werden kann, die Stabilität angesichts von schlechtem Wetter gering ist und der Zusammenbruch auftritt, wodurch ein schwimmendes Fundament für eine schwimmende Offshore-Windenergie bereitgestellt wird.
-
Um die obigen Probleme zu lösen, stellt das vorliegende Gebrauchsmuster ein schwimmendes Fundament für eine schwimmende Offshore-Windenergie bereit, umfassend:
- einen schwimmenden Ventilator mit einer unter dem Meeresspiegel des Ozeans gesunkenen Basis;
- eine Festmacherstruktur, umfassend mindestens einen Ankerpfahl, dass der Ankerpfahl am Boden des Ozeans befestigt ist;
- einen Wasserstoffspeichertank, der zwischen der Basis und dem Ankerpfahl angeordnet ist, dass der Wasserstoffspeichertank jeweils durch eine Ankerkette mit dem Ankerpfahl und der Basis verbunden ist, dass der Wasserstoffspeichertank mindestens einen Wasserspeicherbehälter aufweist, dass der Wasserspeicherbehälter mit einem Öffnungs- und Schließelement versehen ist, dass das Öffnen oder Schließen des Öffnungs- und Schließelements das Meerwasservolumen in dem Wasserspeicherbehälter einstellt, um die Tiefe des Wasserstoffspeichertanks im Ozean zu steuern.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Wasserstoffspeichertank auch mit einem Steuerelement versehen ist, dass das Steuerelement signaltechnisch mit dem Öffnungs- und Schließelement verbunden ist.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Anzahl der Ankerpfähle drei beträgt, und die drei Ankerpfähle nicht auf derselben geraden Linie liegen.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Ankerpfahl ein Spiralpfahl, ein Einzelpfahl oder ein Fassfundament ist.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Öffnungs- und Schließelement ein Ventil ist.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Wasserstoffspeichertank auch mindestens einen Wasserstoffproduktionsbehälter, einen Verflüssigungsbehälter und einen Wasserstoffspeicherbehälter umfasst, dass der Wasserstoffproduktionsbehälter, der Verflüssigungsbehälter und der Wasserstoffspeicherbehälter jeweils signaltechnisch mit dem Steuerelement verbunden sind.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass mindestens ein Durchgangsloch zwischen dem benachbarten Wasserstoffproduktionsbehälter und dem Verflüssigungsbehälter, zwischen dem benachbarten Verflüssigungsbehälter und dem Wasserstoffspeicherbehälter, zwischen dem benachbarten Wasserstoffspeicherbehälter und dem Wasserstoffspeicherbehälter versehen ist.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Tankkörper des Wasserstoffspeichertanks ein hochdruckbeständiger Wasserstoffspeicherstahltank ist.
-
Die technische Lösung gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster weist die folgenden Vorteile auf:
- 1. Das vorliegende Gebrauchsmuster stellt ein schwimmendes Fundament für eine schwimmende Offshore-Windenergie bereit, umfassend einen schwimmenden Ventilator mit einer unter dem Meeresspiegel des Ozeans gesunkenen Basis; eine Festmacherstruktur, umfassend mindestens einen Ankerpfahl, dass der Ankerpfahl am Boden des Ozeans befestigt ist; einen Wasserstoffspeichertank, der zwischen der Basis und dem Ankerpfahl angeordnet ist, dass der Wasserstoffspeichertank jeweils durch eine Ankerkette mit dem Ankerpfahl und der Basis verbunden ist, dass der Wasserstoffspeichertank mindestens einen Wasserspeicherbehälter aufweist, dass der Wasserspeicherbehälter mit einem Öffnungs- und Schließelement versehen ist, dass das Öffnen oder Schließen des Öffnungs- und Schließelements das Meerwasservolumen in dem Wasserspeicherbehälter einstellt, um die Tiefe des Wasserstoffspeichertanks im Ozean zu steuern. Der Ankerpfahl ist über eine Ankerkette mit dem Wasserstoffspeichertank verbunden, um die Position des Wasserstoffspeichertanks und des schwimmenden Ventilators zu befestigen. Der Wasserspeichertank des Wasserstoffspeichertanks kann das Meerwasservolumen im Inneren einstellen, um die Tiefe des Wasserstoffspeichertanks im Ozean zu steuern. Bei schlechtem Wetter sinkt der Wasserstoffspeichertank durch die Ankerkette, um die Basis zu senken, so dass die Höhe des schwimmenden Ventilators über dem Meeresspiegel abnimmt, wodurch sichergestellt wird, dass sich der schwimmende Ventilator bei schlechtem Wetter immer in einem stabilen Zustand befindet und die Lebensdauer des schwimmenden Ventilators verlängert wird. Die Konstruktion des Wasserstoffspeichertanks verbessert die Steuerung des schwimmenden Ventilators, so dass Ingenieure Ventilatoren mit einem größeren Megawattwert auswählen können, wodurch die Einzelstromerzeugung und der Gesamtproduktionswert der Windparkenergie effektiv gesteigert werden.
- 2. Das vorliegende Gebrauchsmuster stellt ein schwimmendes Fundament für eine schwimmende Offshore-Windenergie bereit, dass der Wasserstoffspeichertank mit einem Steuerelement versehen ist, dass das Steuerelement signaltechnisch mit dem Öffnungs- und Schließelement verbunden ist, dass das Öffnungs- und Schließelement ein Ventil ist. Durch die Steuerung des Steuerelements wird die Regelung des Zustands des Öffnungs- und Schließelements realisiert, wodurch das Meerwasservolumen in dem Wasserstoffspeichertank gesteuert wird.
- 3. Das vorliegende Gebrauchsmuster stellt ein schwimmendes Fundament für eine schwimmende Offshore-Windenergie bereit, dass die Anzahl der Ankerpfähle drei beträgt, und die drei Ankerpfähle nicht auf derselben geraden Linie liegen. Nach dem Prinzip der Drei-Punkt-Bestimmungsebene, die sich nicht auf derselben geraden Linie befindet, macht die Konstruktion der drei Ankerpfähle die Festmacherstruktur stabiler, wodurch die Verbindung zwischen dem Wasserstoffspeichertank und der Festmacherstruktur stabiler wird.
- 4. Das vorliegende Gebrauchsmuster stellt ein schwimmendes Fundament für eine schwimmende Offshore-Windenergie bereit, dass der Ankerpfahl ein Spiralpfahl, ein Einzelpfahl oder ein Fassfundament ist, vorzugsweise ein Spiralpfahl. Der Spiralpfahl hat niedrige Kosten, kurze Bauzeit, geringen Einfluss auf die Umwelt, die Vorteile einer hohen Präzision und weniger Prozesse und ist nach dem Formen sehr stabil mit der Bodenfläche verbunden. Darüber hinaus kann der Hilfspfahl auch ein Einzelpfahl oder ein Fassfundament sein.
- 5. Das vorliegende Gebrauchsmuster stellt ein schwimmendes Fundament für eine schwimmende Offshore-Windenergie bereit, dass der Wasserstoffspeichertank auch mindestens einen Wasserstoffproduktionsbehälter, einen Verflüssigungsbehälter und einen Wasserstoffspeicherbehälter umfasst, dass der Wasserstoffproduktionsbehälter, der Verflüssigungsbehälter und der Wasserstoffspeicherbehälter jeweils signaltechnisch mit dem Steuerelement verbunden sind. Die vom schwimmenden Ventilator erzeugte elektrische Energie wird durch die Steuerung des Steuerelements in Wasserstoffenergie umgewandelt, wodurch die Integration von Wasserstoffproduktion-Verflüssigung-Wasserstoffspeicherung in den Wasserstoffspeichertank realisiert wird. Die durch Windenergie umgewandelte elektrische Energie kann gespeichert werden, wodurch die Nutzungseffizienz der Stromerzeugung von schwimmenden Ventilatoren effektiv verbessert wird, sich an die Eigenschaften der Tiefseeumgebung anpasst und dem Konzept der Kohlenstoffneutralität entspricht.
- 6. Das vorliegende Gebrauchsmuster stellt ein schwimmendes Fundament für eine schwimmende Offshore-Windenergie bereit, dass mindestens ein Durchgangsloch zwischen dem benachbarten Wasserstoffproduktionsbehälter und dem Verflüssigungsbehälter, zwischen dem benachbarten Verflüssigungsbehälter und dem Wasserstoffspeicherbehälter, zwischen dem benachbarten Wasserstoffspeicherbehälter und dem Wasserstoffspeicherbehälter versehen ist. Die Konstruktion des Durchgangslochs ermöglicht eine gerichtete Strömung von flüssigem Wasserstoff, um die Speicherung von flüssigem Wasserstoff zu erleichtern.
- 7. Das vorliegende Gebrauchsmuster stellt ein schwimmendes Fundament für eine schwimmende Offshore-Windenergie bereit, dass der Tankkörper des Wasserstoffspeichertanks ein hochdruckbeständiger Wasserstoffspeicherstahltank ist, der für den Wasserstoffspeichertank vorteilhaft ist, um sich an die Hochdruckumgebung der Tiefsee anzupassen.
-
Figurenliste
-
Um die spezifische Ausführungsform des vorliegenden Gebrauchsmusters oder die technische Lösung im Stand der Technik klarer zu beschreiben, werden die Zeichnungen, die in der spezifischen Ausführungsform oder der Beschreibung des Standes der Technik verwendet werden müssen, nachstehend kurz beschrieben. Offensichtlich sind die Zeichnungen in der folgenden Beschreibung einige Ausführungsformen des vorliegenden Gebrauchsmusters. Für den gewöhnlichen Fachmann können andere Zeichnungen auf der Grundlage dieser Zeichnungen erhalten werden, ohne kreative Arbeit zu leisten.
- 1 ist ein schematisches Strukturdiagramm eines schwimmenden Fundaments für eine schwimmende Offshore-Windenergie in der Ausführungsform des vorliegenden Gebrauchsmusters.
- 2 ist ein schematisches Strukturdiagramm innerhalb des Wasserstoffspeichertanks in der Ausführungsform des vorliegenden Gebrauchsmusters.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Schwimmender Ventilator;
- 2
- Basis;
- 3
- Wasserstoffspeichertank;
- 4
- Ankerkette;
- 5
- Ankerpfahl;
- 6
- Wasserstoffspeicherbehälter;
- 7
- Verflüssigungsbehälter;
- 8
- Wasserstoffproduktionsbehälter;
- 9
- Wasserspeicherbehälter.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Die technische Lösung des vorliegenden Gebrauchsmusters wird im Folgenden in Kombination mit den Zeichnungen klar und vollständig beschrieben. Offensichtlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele einige Ausführungsbeispiele und nicht alle Ausführungsbeispiele des vorliegenden Gebrauchsmusters. Basierend auf den Ausführungsbeispielen in dem vorliegenden Gebrauchsmuster fallen alle anderen Ausführungsbeispiele, die ein gewöhnlicher Fachmann ohne kreative Arbeit erhalten hat, in den Schutzbereich des vorliegenden Gebrauchsmusters.
-
In der Beschreibung des vorliegenden Gebrauchsmusters ist anzumerken, dass die Azimut- oder Positionsbeziehung, die durch die Begriffe Mitte, Oben, Unten, Links, Rechts, Vertikal, Horizontal, Innen, Außen usw. angegeben wird, auf der in den Zeichnungen gezeigten Azimut- oder Positionsbeziehung basiert. Nur um die Beschreibung des vorliegenden Gebrauchsmusters zu erleichtern und die Beschreibung zu vereinfachen, anstatt anzuzeigen oder zu implizieren, dass die Vorrichtung oder Komponente, auf die Bezug genommen wird, eine bestimmte Ausrichtung haben muss, in einer bestimmten Ausrichtung konstruiert und betrieben werden muss, kann daher nicht als Einschränkung des vorliegenden Gebrauchsmusters verstanden werden. Darüber hinaus werden die Begriffe erster, zweiter und dritter nur zu beschreibenden Zwecken verwendet und können nicht als Angabe oder Implikation einer relativen Bedeutung verstanden werden.
-
In der Beschreibung des vorliegenden Gebrauchsmusters ist anzumerken, dass die Begriffe Installation, Anschluss, Verbindung allgemein verstanden werden sollten, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben und definiert ist, beispielsweise eine feste Verbindung, eine abnehmbare Verbindung oder eine integrierte Verbindung; Es kann eine mechanische Verbindung oder eine elektrische Verbindung sein; Es kann direkt oder indirekt über ein Zwischenmedium verbunden sein und kann eine Verbindung innerhalb der beiden Komponenten sein. Für gewöhnlichen Fachmann kann die spezifische Bedeutung der obigen Begriffe in dem vorliegenden Gebrauchsmuster im Einzelfall verstanden werden.
-
Darüber hinaus können die technischen Merkmale, auf die sich die verschiedenen nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen des vorliegenden Gebrauchsmusters beziehen, miteinander kombiniert werden, solange sie nicht im Widerspruch zueinander stehen.
-
Eine spezifische Ausführungsform des schwimmenden Fundaments für eine schwimmende Offshore-Windenergie, umfassend einen schwimmenden Ventilator 1, einen Wasserstoffspeichertank 3 und eine Festmacherstruktur, dass der schwimmende Ventilator 1 eine unter dem Meeresspiegel gesunkene Basis 2 aufweist, dass der Wasserstoffspeichertank 3 durch die Ankerkette 4 jeweils mit der Basis 2 und der Festmacherstruktur verbunden ist, wie in 1-2 gezeigt. Insbesondere ist die Ankerkette 4 eine Getriebeankerkette 4.
-
Um die Baufestigkeit der Ingenieure vor Ort zu reduzieren, werden der schwimmende Ventilator 1, der Wasserstoffspeichertank 3 und die Festmacherstruktur nach Abschluss der Fabrikherstellung zur Installationsstelle transportiert, wie in 1 gezeigt. Auf der Installationsstelle passen die Ingenieure flexibel die Länge der Ankerkette 4 entsprechend der Tiefe des Zielmeergebiets an, um die Verbindung zwischen dem Wasserstoffspeichertank 3 und der Basis 2 bzw. der Festmacherstruktur zu realisieren.
-
Um eine feste Verbindung mit der Meeresbodenebene zu erreichen, umfasst die Festmacherstruktur drei Ankerpfähle 5, dass jeder der Ankerpfähle 5 auf der Meeresbodenebene befestigt ist und sich die drei Ankerpfähle 5 nicht auf derselben geraden Linie befinden, wie in 1 gezeigt. Insbesondere ist der Ankerpfahl 5 ein Spiralpfahl.
-
Um die Tiefe des Wasserstoffspeichertanks 3 im Ozean zu steuern, ist der Wasserstoffspeichertank 3 mit einem Wasserspeicherbehälter 9 und einem Steuerelement versehen, dass die Außenwand des Wasserspeicherbehälters 9 mit einem Öffnungs- und Schließelement versehen ist, dass das Steuerelement das Meerwasservolumen in dem Wasserspeicherbehälter 9 durch Steuern des Schaltzustands des Öffnungs- und Schließelements steuert, wodurch die Tiefe des Wasserspeicherbehälters 9 in dem Ozean eingestellt wird, wie in 1 und 2 gezeigt. Insbesondere ist das Öffnungs- und Schließelement ein elektronisch gesteuertes Ventil. Um die vom schwimmenden Ventilator 1 erzeugte elektrische Energie zu speichern, ist der Wasserstoffspeichertank 3 auch mit einem Wasserstoffproduktionsbehälter 8, einem Verflüssigungsbehälter 7 und sieben Wasserstoffspeicherbehältern 6 versehen, dass der Wasserstoffproduktionsbehälter 8, der Verflüssigungsbehälter 7 und der Wasserstoffspeicherbehälter 6 jeweils signaltechnisch mit dem Steuerelement verbunden sind, dass mindestens ein Durchgangsloch zwischen dem benachbarten Wasserstoffproduktionsbehälter 8 und dem Verflüssigungsbehälter 7, zwischen dem benachbarten Verflüssigungsbehälter 7 und dem Wasserstoffspeicherbehälter 6, zwischen dem benachbarten Wasserstoffspeicherbehälter 6 und dem Wasserstoffspeicherbehälter 6 versehen ist. Um den Wasserstoffspeichertank 3 an die Meerestiefe anzupassen, ist der Tank des Wasserstoffspeichertanks 3 ein hochdruckbeständiger Wasserstoffspeicherstahltank.
-
Während des spezifischen Ausführungsprozesses wandelt der schwimmende Ventilator 1 Windenergie in elektrische Energie um und überträgt sie dann in den Wasserstoffspeichertank 3. Das Steuerelement erzeugt Wasserstoff durch eine elektrolytische Wasservorrichtung in dem Wasserstoffproduktionsbehälter 8. Die komprimierte Wasserstoffvorrichtung im Verflüssigungsbehälter 7 komprimiert den Wasserstoff in einen flüssigen Zustand. Der Wasserstoffspeicherbehälter 6 speichert flüssigen Wasserstoff, so dass die Integration von Wasserstoffproduktion-Verflüssigung-Speicherung realisiert wird, wodurch die Nutzungseffizienz des schwimmenden Ventilators 1 effektiv verbessert wird und der Gesamtproduktionswert der Windparkenergie verbessert wird. Bei schlechtem Meereswetter steuert das Steuerelement das Meerwasservolumen im Wasserspeicherbehälter 9. Der schwimmende Ventilator 1 sinkt durch das Sinken des Wasserstoffspeichertanks 3, wodurch sichergestellt wird, dass sich der schwimmende Ventilator 1 immer in einem stabilen Zustand befindet.
-
Das schwimmende Fundament für eine schwimmende Offshore-Windenergie gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster weist die Vorteile niedriger Kosten, hoher Flexibilität, einfacher Struktur und hoher Energienutzungseffizienz auf.
-
Als alternative Ausführungsform kann die Ankerkette 4 auch eine Durchlaufankerkette 4 sein.
-
Als alternative Ausführungsform kann der Ankerpfahl 5 auch andere Arten von Pfahlgründungen sein, wie z. B. Einzelpfähle und Fassfundamente.
-
Als alternative Ausführungsform kann die Anzahl der Ankerpfähle 5 auch 1, 2, 3 oder mehr betragen.
-
Als alternative Ausführungsform ist das Öffnungs- und Schließelement eine andere Form der Öffnungs- und Schließstruktur, wie z. B. ein hydraulisches Ventil.
-
Als alternative Ausführungsform können auch zwei, drei oder sogar mehr Durchgangslöcher zwischen dem benachbarten Wasserstoffproduktionsbehälter 8 und dem Verflüssigungsbehälter 7, zwischen dem benachbarten Verflüssigungsbehälter 7 und dem Wasserstoffspeicherbehälter 6, zwischen dem benachbarten Wasserstoffspeicherbehälter 6 und dem Wasserstoffspeicherbehälter 6 versehen sein.
-
Als alternative Ausführungsform kann der Wasserstoffspeichertank 3 auch andere Formen wie Ellipsoid und Scheibe sein.
-
Offensichtlich ist das obige Ausführungsbeispiel nur eine klare Beschreibung der Beispiele und keine Begrenzung der Ausführungsform. Für den gewöhnlichen Fachmann können andere verschiedene Formen von Änderungen oder Modifikationen auf der Grundlage der obigen Beschreibung vorgenommen werden. Es ist unnötig und unmöglich, hier alle Ausführungsformen einzeln aufzuführen. Und die offensichtlichen oder daraus abgeleiteten Änderungen oder Modifikationen liegen immer noch im Schutzbereich des vorliegenden Gebrauchsmusters.
