[发明专利]模块化海上浮式风光互补发电及存储平台

说明书

本发明公开了一种模块化海上浮式风光互补发电及存储平台，其特征在于：包括模块化空间桁架结构的全浮式海上浮式平台包括在竖向上由上至下依次设置的甲板平台、多个立柱和浮力主体，浮力主体的浮力大小通过调节该浮力主体中至少部分浮力可调节点的浮力来实现；平台上风光互补组件包括垂直轴风力发电装置、太阳能发电装置、储能装置和海水冷却装置，大部分设置在中空的锥形夹层的甲板平台中。本发明主体采用模块化建造和扩展，解决了深远海养殖等海洋平台中“抗风浪”和“出效益”这两个突出问题，平台上构造了太阳能发电和垂直轴风力发电的综合发电系统，并解决了储存、散热、维修及保障等问题，可以为其他海洋平台提供完善的供电解决方案。

技术领域

本发明属于海洋平台领域，具体涉及一种模块化海上浮式风光互补发电及存储平台。

背景技术

我国近岸海水养殖的过度发展已使得资源环境承载能力达到或接近上限，因此近海地区将发展深远海养殖作为构筑现代海洋产业体系的重要手段，但是必须解决好深远海养殖中“抗风浪”和“出效益”这两个突出问题。

在西北太平洋和中国南海每年平均有28次台风发生，其中对我国沿海有影响的台风平均有7次。我国很多湾外海域风大浪高、海水流速较快。在我国海水养殖发展过程中，高密度聚乙烯(HDPE)浮式网箱成为主导装备，但抗风浪问题一直没有得到根本解决。

2018年，青岛武船重工有限公司建造的世界最大的全潜式网箱“深蓝1号”在青岛下水，该网箱周长180米，养殖水体5万立方米，可一次养殖30万条三文鱼。但是极高的造价严重制约了其推广普及，使中小型水产养殖企业难以承受。

产业链不配套问题成为深远海养殖“走出去”的重大牵绊。我国水产养殖还是以家庭式、小规模的生产方式为主，且没有形成规模效应，装备难以支持深远海养殖的规模化生产方式。

在网箱的供能方面，高密度聚乙烯(HDPE)浮式网箱除了结构方面的原因，由于缺乏完善的海上供电装置，只能在近岸养殖；“深蓝1号”作为重型海洋平台，网箱自身集成了供电装置，占用甲板空间，经济性不佳，且主要采用油气资源进行发电，受到补给的限制，也不环保。

发明内容

针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种模块化海上浮式风光互补发电及存储平台，其主体采用模块化空间桁架结构的全浮式海上浮式平台，解决了深远海养殖等海洋平台中“抗风浪”和“出效益”这两个突出问题；完全满足强度要求和安全性，设计成熟、制造施工难度低，施工周期短、实体结构投资小。

平台上风光互补组件构造了太阳能发电和垂直轴风力发电的综合发电系统，并解决了储存、散热、维修及保障等问题，可以为深远海养殖网箱提供完善的供电解决方案，为养殖网箱走向深蓝创造条件，形成智能化新能源深远海养殖综合体中的重要一环。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种模块化海上浮式风光互补发电及存储平台，其特征在于：包括模块化空间桁架结构的全浮式海上浮式平台和设置在其上方的平台上风光互补组件；

所述全浮式海上浮式平台包括在竖向上由上至下依次设置的甲板平台、多个立柱和浮力主体；

所述浮力主体包括多个浮力模块，所述浮力模块包括在单层浮力单元或竖向上依次层叠设置的多层浮力单元，各所述浮力单元之间相互刚性连接；所述浮力单元由同一个平面内呈阵列排布的多个浮力可调节点依次柔性连接而成；且所述浮力主体的浮力大小通过调节该浮力主体中至少部分浮力可调节点的浮力来实现；

所述平台上风光互补组件包括垂直轴风力发电装置、太阳能发电装置、储能装置和海水冷却装置；

所述甲板平台为一个中空的锥形夹层，所述垂直轴风力发电装置设置在锥心上，所述太阳能发电装置以阵列方式从锥心向外侧倾斜地设置在夹层的上甲板上，所述储能装置设置在锥形夹层的上下甲板之间，所述海水冷却装置设置通过抽取海水为包括垂直轴风力发电装置、太阳能发电装置、储能装置的发热设备降温。