[发明专利]一种漂浮式风力发电机组

说明书

本发明公开了一种漂浮式风力发电机组，包括漂浮式基础结构、系泊缆系统、锚固基础和风电。漂浮式基础结构为半潜式平台并包括若干根立柱、若干块压水板、顶横梁和若干根底横撑；每根立柱由上段、中段和下段连接而成，中段的横截面积小于上段的横截面积和下段的横截面积；若干块压水板一一对应地安装在若干根立柱的底部；顶横梁连接在若干根立柱的顶端之间；若干根底横撑一一对应地连接在相邻的两个压水板之间；系泊系统包括若干组系泊缆索且一端与若干根立柱的下段连接，另一端与锚固基础连接，每组系泊缆索张紧后与海底的夹角为0°～30°；风力发电机安装在顶横梁的中心。本发明能有效降低机组整体结构的运动幅度，并能提高机组使用年限。

技术领域

本发明涉及一种漂浮式风力发电机组。

背景技术

随着近浅海资源开发逐渐趋于饱和，海上风电的发展势必走向深远海领域。我国深远海风能资源丰富，开发潜力大，适宜通过漂浮式技术带动深远海风电产业的发展。与近海相比，深海环境更加恶劣，存在着海流、波浪、潮汐、内波等多种水文现象及腐蚀、冲刷、淘空等长期理化作用，对风机基础、海底电缆、海上平台集成等技术无疑提出了更严苛的要求。考虑到技术难度和建设成本的因素，固定式基础已不再适用，深海风电场主要采用浮式基础。

现有的海上风电浮式基础的主要型式有：Spar型(立柱型)基础、TLP型基础和半潜型基础，其常采用的系泊方式有悬链线式和张力筋腱。悬链线式的系泊方式一般适用于半潜型基础，主要由锚链和钢缆组成，锚链与海底水平相接，锚点处只受水平方向的力，系泊线的回复力由其自身的重力产生，悬链线的长度一般较长，重量较大，进而成本较高，对成本较为敏感的海上漂浮式风电来说，悬链线式系泊会大幅增加其建造成本。张力筋腱主要用适用于TLP型基础，但适用于海上漂浮式风电的张力筋腱及其连接装置的开发具有一定的难度和较高的使用风险，且基于TLP型基础的张力筋腱的安装较为困难，可能需要采用专用船机装备辅助海上安装，因此也会给施工成本带来巨大挑战。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种漂浮式风力发电机组，它能够有效降低机组整体结构的运动幅度，并能提高机组整体结构的使用年限。

本发明的目的是这样实现的：一种漂浮式风力发电机组，包括漂浮式基础结构、系泊缆系统、锚固基础和风电；其中，

所述漂浮式基础结构为半潜式平台并包括若干根立柱、若干块压水板、顶横梁和若干根底横撑；若干根立柱以连线呈正多边形的方式布置，每根立柱由上段、中段和下段连接而成，上段的结构和横截面一一对应地下段的结构和横截面均相同，中段的横截面积小于上段的横截面积和下段的横截面积；若干块压水板一一对应地安装在若干根立柱的底部；顶横梁连接在若干根立柱的顶端之间；若干根底横撑一一对应地连接在相邻的两个压水板之间；

所述系泊系统包括若干组系泊缆索；每组系泊缆索包括二根或三根系泊缆索，每根系泊缆索为一整段纤维绳；若干组系泊缆索的一端各自通过连接装置一一对应地与半潜式平台的若干根立柱的下段连接；

所述锚固基础包括若干组固定于海底的锚桩；每组桩锚的数量与每组系泊缆索的数量相同；若干组锚桩各自通过连接装置一一对应地与若干组系泊缆索的另一端连接，使每组系泊缆索张紧后与海底的夹角为0°～30°；

所述风力发电机包括安装在所述顶横梁的中心的塔筒、安装在塔筒顶部的机舱和三瓣安装在机舱一端的叶片。

上述的漂浮式风力发电机组，其中，所述压水板采用浮箱替换。

上述的漂浮式风力发电机组，其中，所述锚桩采用重力式锚或吸力锚替换。

本发明的漂浮式风力发电机组具有以下特点：