[发明专利]一种海上驳船式风力机加装网箱的深海发电养殖系统

说明书

本发明属于深海资源开发、海风能源和海水养殖资源技术领域，公开了一种海上驳船式风力机加装网箱的深海发电养殖系统。包括风机平台、漂浮平台、系泊系统和养殖网箱。漂浮平台由四个相同的驳船式平台组成，每个驳船式平台内部设有空腔，此空腔为一月池，月池正下方为养殖网箱，每个驳船式平台相临边上分别设有一个支撑圆柱，每个支撑圆柱分别连接有斜撑支架，斜撑支架交汇处设有圆柱台，该圆柱台为风机平台；风机平台设置在漂浮平台的正上方，风机平台上设有塔筒，塔筒上方是超大型风力发电机；系泊系统位于漂浮平台四个侧面。集约化利用海域空间，扩展养殖空间，分摊降低构建及运维成本，提高系统收益率，为投资者带来更大的效益。

技术领域

本发明属于深海资源开发、海风能源和海水养殖资源技术领域，本发明涉及一种海上驳船式风力机加装网箱的深海发电养殖系统。

背景技术

由于环境污染和能源危机的问题变得越来越严重，人类开始重视清洁能源的开发和利用。我国的海岸线长度有1.8万公里，位居世界第四，因此我们可以通过建立近海与沿海工程来利用海上能源。海上风电在减少温室气体排放和不断增长的能源需求下进入人们的视野。随着海上风电逐渐向深海发展，传统的重力式、桩基式等固定式风力机建造成本迅速增长，故而漂浮式风力机开始被各国专家所研究。

目前，漂浮式海上风机基础形式有很多，例如立柱式基础、半潜式基础、驳船式基础等，其中驳船式基础可设计成方形、八边形、环形等，通常平台中央有一个或几个水池，称为月池，用以吸收波浪载荷，减小浮体运动。驳船式基础具有结构简单，造价低廉，寿命较长等优点，但由于它平台的水线面积较大，故而耐波性不好，在波浪作用下平台的运动响应较大。同时由于我国现在大力发展海上风电，加上海上风电工作海域的不断加深，故而海上风力发电机也开始向大型发展，从最开始的1MW到3MW到现在主要研究的5MW，未来的研究趋势使得海上风力发电机装机容量越来越大，所以对超大型漂浮式海上风力发电机基础的设计和研究是必不可少的。

但是，海上风力发电由于构筑物体型庞大、海上安装等原因导致前期投入较高，所以发电一项的年收入仍远远低于海上风电场的总投资，据统计仅靠发电一项的收入需要近10年才能开始盈利。但是，对于海上养殖而言，其利润远高于海上发电，所以为了减轻投资压力可将风力发电和海上养殖系统进行结合。目前，海水养殖主要集中在近海，但在近海的养殖空间和养殖种类有限，所以深海养殖将成为未来大力发展的方向。不过深海网箱养殖区域离岸距离远、海洋环境条件恶劣，存在着供电难、锚固成本高等难题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种海上驳船式风力机加装网箱的深海发电养殖系统，本发明将四个海上驳船式平台作为风机支撑底部，使其可以承担超大型风力机，又不会因简单的扩大单个驳船式平台尺寸导致平台边过太，使其容易发生疲劳等损伤减小结构寿命。同时在每个海上驳船式的月池下方加装养殖网箱，综合利用海面风能与海洋生物资源，集约化利用海域空间，扩展养殖空间，分摊降低构建及运维成本，提高系统收益率，为投资者带来更大的效益。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种海上驳船式风力机加装网箱的深海发电养殖系统，包括风机平台、漂浮平台、系泊系统和养殖网箱。所述风机平台设置在四个驳船式平台构成的漂浮平台的中心线上，风机平台上立有塔筒，塔筒上是超大型风力发电机；构成漂浮平台的每个驳船平台上设有一个支撑圆柱，每个支撑圆柱上连接一个斜撑支架，该支撑圆柱和斜撑支架构成过渡段连接着风机平台和漂浮平台，构成漂浮平台的每个驳船式平台底板外圈边缘都设置了一圈阻尼板；所述系泊系统的悬链线之间相隔90°，即每个驳船平台上有一根悬链线；养殖网箱位于构成漂浮平台的每个驳船平台的中央月池下方，养殖网箱与每个驳船平台之间采用竖向支撑框架来连接。

养殖网箱包括竖向支撑框架、水平支撑框架；共同构成养殖网箱的框架。框架内外侧设置内外网，养殖网箱底部设有底板。

风力发电机为10MW级以上的超大型风力发电机。