[发明专利]海上通用型风机发电系统

说明书

本发明公开了一种海上通用型风机发电系统，包括至少一组风机转子部件、支撑基础，还包括支撑柱，所述支撑柱设一连接部，所述连接部与支撑基础旋转连接，所述支撑柱的一端设有一组风机转子部件，所述支撑柱的另一端设有压载。本发明的积极进步效果在于：海上通用型风机发电系统具有结构稳定、支撑基础通用、水深适用范围广、系泊方式选择广、偏航性能优良、材料成本低等优点；对于固定式基础可在位安装，对于漂浮式基础可在码头组装再进行湿拖，施工方便；其过渡水深适用性和经济性良好，非常适合在我国海域进行推广。

技术领域

本发明涉及风机发电技术领域，具体的说是一种海上通用型风机发电系统。

背景技术

随着绿色能源的广泛应用和推广，风场向海上发展的步伐越来越大，且大有从近海走向深远海的趋势。沿海滩涂和浅水处多使用固定式风机基础，例如单桩、导管架、高桩承台等。近海较深水深处，有着多种海上漂浮式风机基础的形式，以单立柱式、半潜式、张力腿式以及驳船式的漂浮式风机基础最为常见。

目前，现有技术中发展状况如下：Hywind单柱式漂浮技术已实现小规模预商业化之外；Windfloat半潜式漂浮基础、阻尼池半潜式漂浮基础等，即将建设小规模预商业化项目；漂浮式海上风电开发主要集中在海岸及岛屿供电场景，如由PPI(Windfloat技术开发商)、葡电新能源(EDPR)及阿克集团(Aker Solution)等组成的联合体，在去年被确认为加利福尼亚北部海岸的一漂浮式海上风电场开发商；同时在夏威夷，Alpha Wind也计划开发2个400MW的漂浮式海上风电场，并将采用8MW风机及Windfloat半潜式基础。

我国的海上风电规划大都位于水深小于50m的区域内，个别项目已经达到了固定式基础和漂浮式基础的临界点。龙源集团、中国石油集团等联合整机厂商等，已公开工程招标，准备近两年就在广东、福建等海域树立起漂浮式风机发电示范性样机。

相较于欧洲友好的海域环境条件，我国海域水深中等，风资源不稳定还常伴有台风等，因而需要开发出多种更适合我国海域条件的且由我国掌握知识产权的漂浮式风机基础。

由于深远海水深风浪等环境条件特殊，常规塔筒式风力发电机在频繁的纵摇、横摇、垂荡运动下，塔底弯矩剪力集中，结构疲劳强度要求高，因而塔筒结构尺寸通常都会加大增厚，带来材料成本的上升。

另外，市场上的漂浮式风机基础多为单立柱式、三立柱半潜式和张力腿式，这些漂浮式基础若在我国海域使用都存在一些问题：单立柱式需求水深过大，跟我国过渡水深不匹配；三立柱半潜式的连接杆尺寸大柔性高容易变形，且使用常规系泊不能有效控制漂浮式基础随波浪的运动；张力腿式漂浮式基础的系泊设备生产和安装技术目前在国内尚不成熟。

现有海上风机一直在进行优化设计，但离平价上网的度电成本还有很大差距，在精简结构构件、节省材料方面的优化空间越来越小，急切需要开发能满足低成本和高性能要求的海上风机系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷，提供一种可以自动随风偏航运转的海上通用型风机发电系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供了一种海上通用型风机发电系统，包括至少一组风机转子部件、支撑基础，还包括支撑柱，所述支撑柱设一连接部，所述连接部与支撑基础旋转连接，所述支撑柱的一端设有一组风机转子部件，所述支撑柱的另一端设有压载。

本技术方案中，风机转子与压载利用支撑柱以及连接部组成了浮动杠杆平衡支撑，在连接部过渡段和浮力球的共同平衡支撑下，能够稳定的自动随风偏航运转，用以平衡风机转子部件相对于产生的重量及转动力矩。

较佳的，所述支撑柱的数量为二组及以上，各所述支撑柱之间相互交叉，并在交叉处形成所述连接部。

本技术方案中，海上通用型风机发电系统应用多组风机部件时，多组风机共基础，能大大降低单风机的支撑基础结构成本。