[实用新型]新型Spar浮式海上风电平台

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋工程技术领域，涉及一种适用于深海及超深海的支撑海上风电系统正常工作和生产的安全可靠的海洋平台。 

背景技术

综合考虑节能、环保和减排因素，在政府有力的财政政策支持下，海上风能发电在商业上也逐渐体现出其竞争力。又考虑到提高大功率风机效率和近海资源的各种限制，海上风电向深海及超深海发展已成为未来风能发展的必然趋势，市场前景愈为明朗。 

海上漂浮式风力机最大特点就是能够克服在海床底部安装固定基础结构受水深的影响的缺点，以及能避免景观污染和生态破坏，使海上风电场的建设可以向深水区发展。目前主要的浮式风电基础有Spar结构基础、半潜式结构基础和TLP结构基础。 

半潜式结构浮式基础抗风能力强，建造容易和成本低，移动性能好，但由于其吃水较浅，在深海恶劣海况下受波浪影响敏感，升沉运动过大，不利于海上风机工作。 

TLP结构浮式基础具有良好的垂荡和转动特性，但是其锚泊系统的复杂性以及昂贵的安装成本、流速对张力腱的影响、上部结构和锚泊系统的耦合成为TLP结构基础发展的主要障碍。同时，实现海上风电TLP结构浮式基础的一体化安装也是一个巨大挑战，因此海上风电TLP结构基础尚不具备经济性，无法适用于海上风电开发。 

Spar结构浮式基础吃水大，而且垂向波浪力小；且Spar结构浮式基础重心低于浮心，抗倾覆能力强，因此Spar运动性能十分优异。传统式和桁架式主体硬舱部分采用大直径圆柱体，建造难度和成本很高。同时存在移动性差，甲板面积较小，水线面小，其横摇和纵摇较大的问题。 

发明内容

本实用新型方式是根据特定的海况特点，结合上述Spar结构浮式基础和半潜式结构浮式基础平台的优点进行设计。因此，本实用新型方式既继承了Spar较好的垂荡性能，垂向波浪力小以及抗倾覆能力强的优势，又具有半潜式结构基础稳性好，建造、运输和安装经济方便的特点，在很大程度上克服了以上三种浮式结构基础模型的存在的缺陷，水动力性能优越，且经济可靠。具体通过以下技术方案实现的： 

本实用新型公开了一种三立柱式深吃水s pa r浮式海上风电平台。本实用新型的技术方案是： 

一种新型Spar浮式海上风电平台，由发电机组系统和支撑体系组成；所述发电机组系统包括叶片(1)、轮毂(2)和发电机组(3)；所述支撑体系包括上部的塔架(4)及其下部的基础；所述发电机组(3)与所述叶片(1)通过所述轮毂(2)与所述塔架(4)连接在一起，所述塔架(4)底部通过法兰和基础相连；所述新型Spar浮式海上风电平台由一系列钢制的平台上体结构(5)、第一浮箱式结构连接段(6)、硬舱(7)、中央过渡压载水舱区域(8)、阻尼板(9)、软舱(10)、桁架结构连接段(11)、第二浮箱式结构连接段(12)、锚泊系统(13)和电缆(14)组成；所述硬舱(7)由三根立柱呈120°放射状布置组成，且通过所述第一浮箱式结构连接段(6)与所述平台上体结构(5)连为一体；所述硬舱(7)下端固 定连接着所述中央过渡压载水舱区域(8)，所述中央过渡压载水舱区域(8)通过所述桁架结构连接段(11)连为一体，所述中央过渡压载水舱区域(8)中间段固定连接着三组所述阻尼板(9)，所述中央过渡压载水舱区域(8)下端固定连接着所述软舱(10)；所述软舱(10)采用永久固定压载方式，舱内填充重物，所述新型Spar浮式海上风电平台的浮心高于重心；所述锚泊系统(13)采用传统锚固方式连接到海底锚点；所述电缆(14)自所述发电机组(3)，经所述塔架(4)、所述第一浮箱式结构连接段(6)、所述桁架结构连接段(11)、所述第二浮箱式结构连接段(12)的电缆通道连接到变电站，接入终端电网系统。 

优选的，所述硬舱(7)、所述中央过渡压载水舱区域(8)、所述阻尼板(9)和所述软舱(10)通过所述桁架结构连接段(11)、所述第一浮箱式结构连接段(6)、所述第二浮箱式结构连接段(12)连为一体，且呈120°放射状布置组成，横向间距取为设计波长的一半。 

优选的，所述第一浮箱式结构连接段(6)、所述桁架结构连接段(11)、所述第二浮箱式结构连接段(12)设有可使海上风电系统电缆穿过的通孔，所述第一浮箱式结构连接段(6)、所述第二浮箱式结构连接段(12)能够为平台提供较大的浮力；所述第二浮箱式结构连接段(12)设有压载水舱。 

优选的，所述中央过渡压载水舱区域(8)固定连接三组所述阻尼板(9)，每组两块，整体共为6块，所述阻尼板(9)为圆形或正多边形。