[发明专利]一种Spar型5MW海上浮动式风力发电平台

说明书

本发明公开了一种Spar型5MW海上浮动式风力发电平台，涉及风能利用领域，包括5MW风机、中央柱、浮力舱、压载舱、阻尼板、撑杆；5MW风机布置在平台的上方，与中央柱相连；中央柱浮力舱直接相连构成平台的主浮体，中央柱设置在浮力舱上方，中央柱的截面尺寸小于浮力舱的截面尺寸；压载舱设置在浮力舱下方；浮力舱与压载舱之间采用撑杆连接，浮力舱与压载舱之间设有阻尼板。实现了在深海域的风力发电，并且提高了浮动式风力发电平台的安全性和稳定性。

技术领域

本发明涉及风能利用领域，尤其是一种Spar型5MW海上浮动式风力发电平台。

背景技术

目前海上风电开发利用虽然有一定的规模，但主要是基于海上固定式风场进行开发，这种风场主要是通过单桩或者导管架式基础将风电机组固定在海床上。但是这两种方案在水深超过50米的海域应用将导致工程难度和制造成本的急剧增加。而水深超过50米的海域具有风速更高和风品质更好的特点，发电效率更高，开发潜力更大。

浮式风电平台作为一类特殊平台与常规海洋结构物有本质区别，风机本身重量大、重心位置高、受风面积及风倾力矩大等不利因素使浮式风电平台的总体布置和构型设计比传统浮式平台更具技术挑战性。

发明内容

本发明针对上述问题及技术需求，提出了一种Spar型5MW海上浮动式风力发电平台。

本发明的技术方案如下：

一种Spar型5MW海上浮动式风力发电平台，包括5MW风机、中央柱、浮力舱、压载舱、阻尼板、撑杆；

所述5MW风机布置在所述平台的上方，与所述中央柱相连；

所述中央柱和所述浮力舱直接相连构成所述平台的主浮体，所述中央柱设置在所述浮力舱上方，所述中央柱的截面尺寸小于所述浮力舱的截面尺寸；

所述压载舱设置在所述浮力舱下方；

所述浮力舱与所述压载舱之间采用所述撑杆连接，所述浮力舱与所述压载舱之间设有阻尼板。

其进一步的技术方案为：所述平台还包括系泊缆和锚固基础；

所述平台通过所述系泊缆与海底的所述锚固基础连接。

其进一步的技术方案为：所述锚固基础采用大抓力锚、重力式锚、桩基或吸力锚。

其进一步的技术方案为：所述系泊缆采用锚链或锚链与合成缆复合的形式。

其进一步的技术方案为：所述中央柱和所述浮力舱的截面型式为圆形凸台式、椭圆形凸台式、方形凸台式或多边形凸台式中的一种。

其进一步的技术方案为：所述压载舱的截面型式为圆形、椭圆形、方形或多边形中的一种。

其进一步的技术方案为：所述压载舱采用压载水、混泥土或金属材料进行压载。

其进一步的技术方案为：所述浮力舱和所述压载舱之间均匀布置至少一层阻尼板；所述阻尼板的数量由所述浮力舱与所述压载舱之间的距离确定。

其进一步的技术方案为：所述阻尼板的截面形状为圆形、椭圆形、矩形或多边形中的一种。

本发明的有益技术效果是：

通过将中央柱的截面尺寸设置为小于浮力舱的截面尺寸，在为平台提供足够浮力的同时减小了平台受到的波浪力，可以减小平台在波浪中的运动，提高浮动式风力发电平台的耐波性和安全性；通过压载舱降低平台的重心，保证平台有足够的稳定性；通过在浮力舱与压载舱之间设置阻尼板，可以增加浮动式风力发电平台在垂荡方向的阻尼，从而能有效减小在波浪中的升沉运动。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的Spar型5MW海上浮动式风力发电平台的示意图。