[实用新型]兼具波浪防护与海上风电功能的浮式系统

说明书

一种兼具波浪防护与海上风电功能的浮式系统，包括：防波结构单元、风电基础单元、风机设备单元和锚泊单元；其中，防波结构单元包括：主浮体和连接在主浮体下部的辅助消浪元件；主浮体内部设置有隔舱；风电基础单元包括：中央平台和设置于中央平台外侧的浮式箱体；风机设备单元设置在中央平台上；锚泊单元包括：锚链和海洋基础；锚链的一端连接在主浮体底部或浮式箱体底部，另一端与海洋基础连接，海洋基础固定在海床内；防波结构单元与风电基础单元通过连接元件连接，组成线形阵列。本浮式系统具有波浪防护与海上风能开发利用的双重功能，避免单独建造浮式防波装置和浮式风电基础，降低了施工成本，节省了海洋空间。

技术领域

本实用新型主要涉及海洋工程、能源与动力工程、港口工程领域，尤其涉及一种兼具波浪防护与海上风电功能的浮式系统。

背景技术

浮式防波堤是一种漂浮型式的波浪消能结构，可以有效阻挡外海波浪对于港口码头和近海设施的冲击作用。基于波浪量能主要集中于海水表层的特性，浮式防波堤的主体结构为一个大型的浮体结构，漂浮于水面且具有一定的吃水深度，用于波浪能的阻挡和衰减，其下方通过锚链与海床中的锚固基础连接起到稳定作用。由于造价成本也低于重力式防波堤，且利于水体循环交换，适用于水深较大的海域。

海上风能作为一种新的可再生清洁能源，具有诸多优点，并且具有广阔的市场发展空间。风能资源在海上的分布并不平均，相比较近海风力较弱和不稳定的特点，深远海区域的风能密度更高且更加稳定。目前浅海区域风电设备普遍采用固定式基础，直接安装于海床；但随着水深的增大，固定式基础的建设无论从技术层面还是从经济性考虑，都面临极大挑战。

浮式基础受水深和海床性质的影响较少，其用锚链系泊于海床中的锚固基础，对环境适应性更强，且造价成本并不随水深的增加而快速增加。但传统的海上风电浮式基础并不具备消减波浪能的功能。

与此同时，风能资源丰富的海域必然伴随着海浪较大的情况。现有技术中，如要在利用风能的同时消减海洋波浪能，需要既建造防波堤的同时再建造风力发电基础，造成了工程造价金额高，大量占用海域面积的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种兼具波浪防护与海上风电功能的浮式系统，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

本实用新型提供了一种兼具波浪防护与海上风电功能的浮式系统，包括：防波结构单元、风电基础单元、风机设备单元和锚泊单元；

其中，防波结构单元，用于阻挡波浪，包括：主浮体和连接在主浮体下部的辅助消浪元件；其中，主浮体内部设置有隔舱；

其中，风电基础单元，用于阻挡波浪并为风机设备单元提供浮式基础，包括：中央平台和设置于中央平台外侧的浮式箱体；

其中，风机设备单元，用于将风能转换为电能，设置在中央平台上；

其中，锚泊单元，用于为浮式系统提供稳性，包括：锚链和海洋基础；其中，锚链的一端连接在主浮体底部或浮式箱体底部，锚链的另一端与海洋基础连接；海洋基础固定在海床内；

其中，防波结构单元与风电基础单元连接组成线形阵列；

其中，防波结构单元之间或防波结构单元与风电基础单元之间通过连接元件连接。

基于上述技术方案可以看出，本实用新型兼具波浪防护与海上风电功能的浮式系统相对于现有技术至少具有以下优势之一：

1、本实用新型通过将防波结构单元改进成为风电基础单元，用于风机设备的固定，避免单独建造风电漂浮式基础单元，同时将现有技术中独立的浮式防波装置、浮式风电基础和用以保持稳定所需要各自配置的锚泊单元整合为一套锚泊单元，减少了建造和施工成本，节省了海洋空间，达到了波浪防护与海上风能开发利用的双重目的；