[发明专利]一种深远海浮式风-浪-流联合发电装置

说明书

本发明公开了一种深远海浮式风‑浪‑流联合发电装置，包括能浮于海面的半潜式基础，半潜式基础上部安装有风力发电机，半潜式基础的镂空处安装有至少一个振荡浮子式波浪能发电装置，振荡浮子式波浪能发电装置能利用半潜式基础上下浮动产生电能，半潜式基础在振荡浮子式波浪能发电装置外侧安装有若干个摆臂浮子式波浪能发电装置，摆臂浮子式波浪能发电装置能在波浪的作用下摆动，并利用该摆动产生电能，半潜式基础的底部安装有若干个垂直轴式海流发电装置，垂直轴式海流发电装置利用不同流向的海流产生电能。本发明将风能资源、波浪资源、海流资源在空间上进行了融合，实现了海洋能源的空间立体化开发利用，有效提高了海域面积使用效率。

技术领域

本发明涉及海洋能利用技术领域，尤其涉及一种深远海浮式风-浪-流联合发电装置。

背景技术

风能、波浪能、海流能是具有规模化发展前景的三种海洋能源。近年来，近海风能资源开发日趋饱和，在沿海可供海上风能、波浪能和海流能开发的海域慢慢减少。与近海水域相比，深远海水域的风能资源更为丰富、稳定，依托浮式风机技术的深海风能资源开发已成为全球海洋可再生能源的发展趋势。同时，风能资源丰富的海域也具有较为丰富的波浪能与海流能资源，而波浪能和海流能发电技术尚处于研发示范阶段，依托较为成熟的海上风机技术的风能-波浪能-海流能集成开发技术吸引了国内外学者的广泛兴趣。

现有技术中，海上风机的基础形式分为固定式和浮式。固定式基础包括：单桩式、多桩式、重力式、高桩承台式、导管架式等。浮式基础包括单柱式、张力腿式、半潜式、驳船式等。随着海上风电技术的成熟，海上风电场逐渐由近海走向深海，其基础形式也随着水深的改变由固定式基础向浮式基础转变。其中，半潜式浮式平台具有稳定性好、适用水深范围广和建造运输方便等优点，成为未来海上浮式风电场的主流基础形式。

目前，海上风机的使用成本依然较高，海域面积使用效率仍比较低，亟需提高海上风机的使用功效，以使该技术可以更为广泛的推广应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中提及的问题，提供一种深远海浮式风-浪-流联合发电装置。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种深远海浮式风-浪-流联合发电装置，包括能浮于海面的半潜式基础，其中：半潜式基础镂空设置，半潜式基础上部安装有风力发电机，半潜式基础的镂空处安装有至少一个振荡浮子式波浪能发电装置，振荡浮子式波浪能发电装置能利用半潜式基础上下浮动产生电能，半潜式基础在振荡浮子式波浪能发电装置外侧安装有若干个摆臂浮子式波浪能发电装置，摆臂浮子式波浪能发电装置能在波浪的作用下摆动，并利用该摆动产生电能，半潜式基础的底部安装有若干个垂直轴式海流发电装置，垂直轴式海流发电装置利用不同流向的海流产生电能。

本发明的进一步的优化方案为：

上述的半潜式基础上还设置有用于定位半潜式基础的柔性系泊系统、用于对产生的电能进行升压的海上升压站和用于将升压后电能送出的送出电缆，风力发电机、振荡浮子式波浪能发电装置以及摆臂浮子式波浪能发电装置共用一套柔性系泊系统、海上升压站和送出电缆。

上述的半潜式基础由底层水平三角架、上层水平三角架以及用于连接底层水平三角架、上层水平三角架的竖向支架构成，半潜式基础的镂空即为底层水平三角架、上层水平三角架和竖向支架之间的空隙。

上述的风力发电机为大兆瓦水平轴风力发电机，大兆瓦水平轴风力发电机包括塔筒、电力转换机舱、轮毂以及叶片，叶片通过轮毂与电力转换机舱连接，电力转换机舱固定在塔筒上部，塔筒底部与半潜式基础固定连接，电力转换机舱用于将叶片转动产生的机械能转换为电能，电力转换机舱与海上升压站连接。