[实用新型]一种带钢混塔架的海上漂浮式风力发电系统

说明书

本实用新型公开了一种带钢混塔架的海上漂浮式风力发电系统，包括：漂浮式底座、塔架和风力发电机组；漂浮式底座包括支撑臂和浮筒，三根支撑臂呈“Y”形设置，浮筒底部与支撑臂远离塔架的一端固定；塔架的底部固定安装在支撑臂上，塔架包括混凝土塔筒和钢制塔筒，混凝土塔筒底部与漂浮式底座固定，钢制塔筒底部与混凝土塔筒顶部固定；风力发电机组包括机舱和叶轮系统，机舱安装在钢制塔筒上，叶轮系统安装在机舱上。塔架下部采用混凝土材料，上部采用钢材制作，由于混凝土结构耐腐蚀性和耐冲刷性能都较好，可使塔架的结构耐久性大大提升，同时混凝土材料只需要稍微增加保护层厚度即可，不需要额外防腐方案，可简化施工。

技术领域

本实用新型涉及海上漂浮平台技术领域，尤其涉及一种带钢混塔架的海上漂浮式风力发电系统。

背景技术

随着全球气候变暖和能源危机的进一步恶化，各国都在积极投入可再生能源的研究与开发。中国可再生资源丰富，但实际利用率低，产业规模小，技术水平低，远未充分开发。风电是风能利用的主流形式，在全球性能源危机的今天，风电正以可再生能源中成本降低最快的发电方式之一走入世界各国。风电可再生，且清洁无污染，对保护环境，改善能源结构具有重要意义。

我国近海风力资源丰富，具有较长的海岸线、地广人稀的海岸滩涂地带和岛屿等优势为海上风电产业的发展提供了有力条件，据统计我国海上风能资源储备约为陆上的3倍。由此可见海上风电必是未来风电发展的重点。然而强风往往出现在离岸较远的深海，因此发展深水区域的海上风力机有着更为广阔的空间，而现有的近海固定式风力机技术被限制在水深30m的区域。虽然这一深度有可能增加，但是对于大于60m的深水区域，固定式风力机已经无法满足经济性要求，需要采用海上漂浮式风机。

目前海上风力机塔架一般采用钢材制造，制作成管式塔架，对于漂浮式风机，塔架下端一般淹没在海水中，容易受到海水腐蚀，需要进行特殊防腐处理，施工成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带钢混塔架的海上漂浮式风力发电系统，其支架下端采用混凝土结构，利于节省施工成本。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种带钢混塔架的海上漂浮式风力发电系统，包括：漂浮式底座、塔架、风力发电机组和三条钢绞线；所述漂浮式底座包括三根支撑臂和浮筒，三根支撑臂呈“Y”形设置，所述浮筒底部与所述支撑臂远离塔架的一端固定；所述塔架的底部固定安装在所述支撑臂上，所述塔架包括混凝土塔筒和钢制塔筒，混凝土塔筒底部与所述漂浮式底座固定，钢制塔筒底部与混凝土塔筒顶部固定；所述风力发电机组包括机舱和叶轮系统，所述机舱安装在钢制塔筒上，叶轮系统安装在所述机舱上；三条所述钢绞线的一端连接发电机组，另一端分别连接对应的浮筒。通过钢绞线将风力发电机组所承受的风载荷直接传递至漂浮式底座，使塔架只承受风机及自身的重力载荷，因此塔架可以做得更轻，节省成本。

作为进一步的优选方案，所述混凝土塔筒包括下塔筒段和过渡段，所述过渡段的上下端分别连接钢制塔筒和下塔筒段。所述下塔筒段和所述过渡段通过模具一体浇筑成型，使塔架结构的整体传力更明确，可避免后期装配带来的质量缺陷。

作为进一步的优选方案，下塔筒段的顶部设有锚栓，过渡段的底部设有连接锚栓的下法兰。

作为进一步的优选方案，所述过渡段的顶部设有上法兰，钢制塔筒底部通过螺栓与上法兰固定。

作为进一步的优选方案，所述下塔筒段包括混凝土筒壁和预应力筋，预应力筋穿设于混凝土筒壁内。这样，预应力筋可为体内预应力筋或体外预应力筋，其中体内预应力筋是指埋设在混凝土筒壁内，与混凝土筒壁紧密连接；体外预应力筋是指放置在混凝土筒壁的内腔里，与混凝土筒壁分离。预应力筋布置方案，可以为体内预应力筋，或者是体内预应力筋然后孔道灌浆，或者是体外预应力筋。该预应力筋一端与塔架顶端连接，另一端与漂浮式底座连接。

作为进一步的优选方案，所述支撑臂为混凝土结构。