[发明专利]海洋能综合利用浮式能源岛装置及其工作与维护方法

说明书

本发明涉及海洋能开发领域，提供了一种海洋能综合利用浮式能源岛装置及其工作与维护方法，集成布置了大型海上风力发电机、太阳能发电模块、潮流能发电模块和波浪能发电模块，以及氢能、合成燃料和生物质能生产模块，实现了多种海洋能源综合利用和互补，并具有快速投运功能和避险维修收放功能，可解决传统海洋能利用装置发电稳定性差、功率密度低、适应范围小等问题。

技术领域

本发明涉及海洋能开发领域，具体地，涉及一种海洋能综合利用浮式能源岛装置及其工作与维护方法。

背景技术

我国东部沿海地区经济发达，为能源调入地区，消耗巨大，能源供应长期处于紧张状况，且受到西部能源输出地区制约，缺乏应急能源供给，迫切需要建立大型能源基地。因地制宜开发海洋可再生能源，包括海上风能、太阳能、波浪能、潮流能等，可以有效替代化石能源，减少能源对外依存度，逐步实现能源自足。海洋可再生能源开发以主要以单一能源发电装置为主，如海上风力发电平台、潮流能发电驳船等，其存在发电稳定性差、功率密度低、建设或布放困难、恶劣海况影响损坏等问题。

为解决上述海洋能开发难题，现有技术CN110945234A提出了一种海上能源岛装置，通过在六角形半潜式平台上布置风力发电机、太阳能面板500、潮流能发电机等装置，实现了海洋能集成综合利用。但是该装置采用大型六角形半潜式平台，不具备自航能力且拖航机动性较差，不适用于近海的往复潮流海域；现有技术CN114537607A提出了一种浮式风机制氢一体化装置，在三角浮式基础上布置风力发电机、太阳能面板500和海水淡化制氢装置，可实现海上风能、太阳能就地制氢存储，但该装置未结合潮流能和波浪能发电设备，功率密度较低，且不具备机动能力；现有技术CN217206714U提出了一种海上多能源互补发电集成系统，同样采用三角浮式基础，布置风力发电机、太阳能面板500和波浪能发电装置，但不具备制氢等二次能源生产能力，且该平台适用于深水海域，不具备机动能力；现有技术CN110805524B提出了一种海上太阳能、风能和波浪能互补发电设备，整体通过在浮筒式平台上布置垂直轴风力发电装置、太阳能面板500和波浪能发电装置，实现多种海洋能互补，且具有一定回收避风功能。但该装置采用的垂直轴小型风力发电机效率较低，仅能利用近海面的低速海风，能量利用率和装置功率密度较低。

综上所述，工程上亟需一种具有快速投运功能、功率密度高、适应多海况多工况的海洋能综合利用装置。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种海洋能综合利用浮式能源岛装置及其工作与维护方法，浮式能源岛装置能够集成布置了大型海上风力发电机、太阳能发电模块、潮流能发电模块和波浪能发电模块，以及氢能、合成燃料和生物质能生产模块，实现了多种海洋能源综合利用和互补，并具有快速投运功能和避险维修收放功能，可解决传统海洋能利用装置发电稳定性差、功率密度低、适应范围小等问题。

根据本发明提供的一种海洋能综合利用浮式能源岛装置，包括多体船型浮式平台、单点锚泊装置、海洋能发电装置、多工况控制装置；

所述多体船型浮式平台采用船型结构；

所述单点锚泊装置布置于多体船型浮式平台的船艏位置；

所述多体船型浮式平台通过单点锚泊装置延伸出的若干锚链与布置于海底的固定锚相接，实现在水平面内绕着单点锚泊装置转动；

所述海洋能发电装置设置有若干发电模块实现输出电能；所述发电模块布置于多体船型浮式平台内；

所述海洋能发电装置通过所述多工况控制装置在多体船型浮式平台上实现一体化协调运作。特别地，多工况控制装置主要是将多个发电模块、浮式能源岛装置其他各部分装置的机械控制、数据信息化处理、智能化协调运作等功能，实现一体式集成的控制系统。