[发明专利]海上柔性风力发电技术

说明书

本发明是运用中国古老的以柔克刚技术，把严酷的海上自然环境中的风能转化成平顺的电流，它在杆秤式倾斜轴风力发电设备解决抗台风易维护的基础上更优化了抗台风能力，利用带配重锚链增加设备瞬时柔性；利用高压储气技术增加设备短期柔性；利用控制桨叶末端喷气解决高低空风速不均衡问题取代桨叶偏航技术；利用电解水储氢解决了解决弃风问题增加了设备长期柔性；利用杆秤式倾斜轴风力发电设备的可旋转塔筒技术解决抵抗超级台风问题，独立布置的单台此设备能解决了孤立海岛开发所需要的能源补给问题；合理规划布局的利用本技术的海上风电设备网能解决海上绿色交通网能源补给问题。

技术领域

海上环境严酷，想顺利风力发电有许多问题要解决，解决弃风问题，解决瞬时风速变化问题，解决抗台风问题，解决高低空风速不均衡问题。此外海上绿色交通网能源补给，孤立海岛开发所需要的能源补给也是我们需要解决的社会问题。

背景技术

目前风力发电的塔筒和塔筒基础都是刚性固定在地面上的。

目前解决弃风问题方法主要有电池储能，压缩空气储能，电解水产氢储能，抽水储能等手段。

目前已有的刚性塔筒对抗瞬时风速变化问题主要手段是风力预报系统，然后偏航和桨叶变桨主动干预。

目前对抗台风的手段就是把塔筒和基础做的非常非常非常结实，当然成本也就会非常非常非常高。

目前解决高低空风速不均衡问题主要手段是桨叶变桨。

目前海上航行船舶基本都烧油。

目前海岛开发电力能源补给多半靠燃油发电。

本发明是运用中国古老的以柔克刚技术，把严酷的自然环境中的风能转化成平顺的电流，此发明把刚性设备转化为柔性结构，有效的增加了设备强度和降低设备成本，它在杆秤式倾斜轴风力发电设备解决抗台风易维护的基础上更进一步解决了解决弃风问题，解决瞬时风速变化问题，解决高低空风速不均衡问题，解决了海上绿色交通网能源补给问题，解决了孤立海岛开发所需要的能源补给问题，解决了季节性风电场的发电效率问题，有效的增加了额定发电时长。

发明内容

海上柔性风电技术是确保在海上严酷自然环境下顺利利用风能发电的技术，包括瞬时柔性风电技术、短期柔性风电技术、长期柔性风电技术和终极柔性风电技术、层流柔性风电技术和布局柔性风电技术六部分。

瞬时柔性风电技术利用带配重锚链的基础浮筒来实现，既能实现单锚链顺浪自寻风技术来代替偏航寻风技术，又能依靠锚链重力平衡对瞬时风速改变起到有效缓冲作用。此技术不受水深影响，理论上我们只要有足够长的锚链，就能够在地球上任意水深的位置建设风电场。理论上锚链越长，对瞬时风速突变的抗性越高。我们可以增加多块不同重量的锚链配重来应对不同等级的风速突变。

短期柔性风电技术利用空气压缩储能配合桨叶补风的方式来实现，浮筒的空间充分利用起来，除了能起漂浮固定功能外，还能作为高压气体储能室，主浮筒具备100个大气压的抗压能力，利用空气储能开启短期调峰填谷模式，配1MW级可逆发电电动机和鼓风机；此电动发电机还配有充放电整流电池200吨，能利用低速风发电，能辅助风机从静止状态到旋转状态；桨叶后端设有补风口装置，从主浮筒连接管道到桨叶后端补风口，利用高压空气给桨叶动态补风；风速不均匀时，补风口开启开始向后吹风，推动桨叶旋转；当高低空风速度不同时，我们控制不同桨叶补风口吹风量大小，使低空桨叶转速和高空桨叶转速达到平衡，此技术简单易控，可有效取代复杂的桨叶变桨装置；在风速略低于额定风速时，开启补风装置，可推动桨叶达到额定转速，可有效增加额定发电时长。