【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于漂浮式風電機組、溫差能綜合利用，具體為一種深遠海漂浮式風電-溫差能綜合利用系統。
技術介紹
1、隨著石油、煤炭等能源的逐漸枯竭和極端惡劣天氣頻繁問題的突出，人們對清潔能源需求的不斷提高。海洋蘊藏著十分豐富的清潔可再生能源，諸如風能、潮流能、溫差能、鹽差能等。
2、在各種海洋能之中，海洋溫差能屬于海洋熱能，其能量的主要來源是蘊藏在海洋中的太陽輻射能。海洋溫差能具有儲量巨大以及隨時間變化相對穩定的特點，因此，利用海洋溫差能發電有望提供大規模的、穩定的電力。溫差能發電技術，是以海洋受太陽能加熱的表層海水(25℃～28℃)作高溫熱源，而以500米～l000米深處的深層海水(4℃～7℃)作低溫熱源，用熱機組成的熱力循環系統進行發電的技術。
3、海上風能是最早得到商業化開發的海洋能源之一，具有資源儲量豐富、不占用寶貴陸地、距電負荷中心近等優勢。目前，海上風電由近海向深遠海挺進，海上風機支撐的結構由固定式向漂浮式變化，開發難度和成本不斷提高，如何實現降本增效成為海上風電發展的重要問題。
4、漂浮式和底部固定的風電項目所用風機完全相同，區別在于風電支撐基礎的不同，漂浮式風電基礎是機組賴以維持穩定工作的平臺，主流的幾種形式為單立柱式、半潛式、張力腿式和駁船式。其中，單立柱式平臺呈現圓柱形，主體結構由浮力和壓載艙、過渡段、系泊系統組成，通過壓載艙促進平臺的浮心高于重心，保持良好的穩定性，吃水較大，運用水深需大于100米。
5、綜上，將漂浮式風電與溫差能開發利用有機結合，增加整體綜合利用效
技術實現思路
1、本專利技術的目的是針對現有漂浮式風電如何與溫差能開發利用有機結合實現降本增效的問題。
2、為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種深遠海漂浮式風電-溫差能綜合利用系統，包括固定在海床上的單立柱浮式基礎，所述單立柱浮式基礎頂端固定連接有風力發電系統，所述單立柱浮式基礎外側設置有若干組錨鏈張緊裝置，所述錨鏈張緊裝置通過系泊錨鏈與錨固裝置固定連接，所述風力發電系統高于海平面一定距離環繞設置有能源和淡水綜合平臺。
3、作為優選，所述風力發電系統通過風力發電機組將海面的風能轉化為電能，而后通過電纜輸送至下部能源和淡水綜合平臺。
4、作為優選，所述能源和淡水綜合平臺包括設置于風力發電系統中塔筒底部的平臺甲板，所述平臺甲板邊沿通過設置平臺欄桿進行防護，所述平臺甲板表面設置有登入口、甲醇生產裝置、電解水制氫裝置、海水淡化裝置、甲醇存儲裝置、淡水存儲裝置、淡水補給裝置、甲醇補給裝置，所述平臺甲板下方設置有若干平臺主柱，所述平臺主柱通過設置的水平連接桿一、斜向連接桿和水平連接桿二與風力發電系統固定連接，所述平臺主柱的底部還設置有浮體運動抑制結構。
5、作為優選，所述登入口的下方設置有靠船裝置和平臺登入裝置。
6、作為優選，所述登入口設置于相鄰平臺主柱之間。
7、作為優選，所述單立柱浮式基礎的形式為內部空腔的圓柱體，所述單立柱浮式基礎由上至下被艙室分隔板分為過渡艙、溫差能發電艙、液氣轉換艙、氣液轉換艙和壓載艙，所述單立柱浮式基礎最低潮位以下2m處設置有溫海水進口，底部設置有冷海水進口。
8、作為優選，所述過渡艙內設置有海水存儲分配裝置，所述溫差能發電艙內安裝有渦輪式發電機，所述液氣轉換艙內布置有蒸發裝置，所述氣液轉換艙內設置有冷凝裝置。
9、作為優選，所述分隔板上下設置有若干道艙室加強肋板，艙室中部設置有艙內加強環板。
10、作為優選，所述冷凝裝置設置有冷海水排放口，所述蒸發裝置設置有溫海水排放口。沿艙壁及艙室分隔板布置有柔性管道，用于將各艙間溫海水、冷海水及工作流體的輸送。
11、本專利技術的有益效果：
12、1、本方案通過利用單立柱浮式基礎的應用水深條件與溫差能開發環境高度適配這一特點，將兩者進行有機整合，從而將風力發電與溫差能發電效益疊加。利用溫差能開發帶來的增益，降低系統綜合成本，實現深海海洋能高效開發利用。
13、2、本方案通過在海面附近設置能源和淡水綜合平臺，集制氫、制甲醇、海水淡化、儲能儲水等功能于一體，可為船舶提供綠色燃料和淡水補給，避免深遠海遠距離向岸輸送的高額成本。
14、3、本方案通過在能源和淡水綜合平臺設置有平臺立柱，可提高系統整體的穩定性。同時，各平臺主柱下方設置有扁平狀圓柱形的浮體運動抑制結構。在波浪潮流作用時，海洋結構會受到很大的水平推力，使得系統整體結構發生傾斜，而浮體運動抑制結構的巨大作用面積可以使其在這個過程中接觸更大的海水面從而產生較大的回復力，減小系統裝置的在波浪和潮流荷載下的運動響應，使其更加穩定安全。
15、4、本方案通過利用單立柱浮式基礎重心低于浮心的特點，將溫差能發電系統布置于基礎內部，其中重量較大的裝置，如冷凝裝置、蒸發裝置等設置于基礎底部，以減少原有壓重材料的使用，降低成本的同時，提高系統裝置的穩定性。
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1.一種深遠海漂浮式風電-溫差能綜合利用系統，其特征在于：包括固定在海床上的單立柱浮式基礎（3），所述單立柱浮式基礎（3）頂端固定連接有風力發電系統（1），所述單立柱浮式基礎（3）外側設置有若干組錨鏈張緊裝置（4），所述錨鏈張緊裝置（4）通過系泊錨鏈（5）與錨固裝置（6）固定連接，所述風力發電系統（1）高于海平面一定距離環繞設置有能源和淡水綜合平臺（2）。
2.根據權利要求1所述的一種深遠海漂浮式風電-溫差能綜合利用系統，其特征在于，所述風力發電系統（1）通過風力發電機組將海面的風能轉化為電能，而后通過電纜輸送至下部能源和淡水綜合平臺（2）。
3.根據權利要求1所述的一種深遠海漂浮式風電-溫差能綜合利用系統，其特征在于，所述能源和淡水綜合平臺（2）包括設置于風力發電系統（1）中塔筒底部的平臺甲板（201），所述平臺甲板（201）邊沿通過設置平臺欄桿（202）進行防護，所述平臺甲板（201）表面設置有登入口（210）、甲醇生產裝置（701）、電解水制氫裝置（702）、海水淡化裝置（703）、甲醇存儲裝置（704）、淡水存儲裝置（705）、淡水補給裝置（706
4.根據權利要求3所述的一種深遠海漂浮式風電-溫差能綜合利用系統，其特征在于，所述登入口（210）的下方設置有靠船裝置（203）和平臺登入裝置（204）。
5.根據權利要求4所述的一種深遠海漂浮式風電-溫差能綜合利用系統，其特征在于，所述登入口（210）設置于相鄰平臺主柱（206）之間。
6.根據權利要求1所述的一種深遠海漂浮式風電-溫差能綜合利用系統，其特征在于，所述單立柱浮式基礎（3）的形式為內部空腔的圓柱體，所述單立柱浮式基礎（3）由上至下被艙室分隔板（812）分為過渡艙（802）、溫差能發電艙（803）、液氣轉換艙（804）、氣液轉換艙（805）和壓載艙（807），所述單立柱浮式基礎（3）最低潮位以下2m處設置有溫海水進口（801），底部設置有冷海水進口（806）。
7.根據權利要求6所述的一種深遠海漂浮式風電-溫差能綜合利用系統，其特征在于，所述過渡艙（802）內設置有海水存儲分配裝置（904），所述溫差能發電艙（803）內安裝有渦輪式發電機（903），所述液氣轉換艙（804）內布置有蒸發裝置（902），所述氣液轉換艙（805）內設置有冷凝裝置（901）。
8.根據權利要求6所述的一種深遠海漂浮式風電-溫差能綜合利用系統，其特征在于，所述分隔板（812）上下設置有若干道艙室加強肋板（811），艙室中部設置有艙內加強環板（810）。
9.根據權利要求7所述的一種深遠海漂浮式風電-溫差能綜合利用系統，其特征在于，所述冷凝裝置（901）設置有冷海水排放口（808），所述蒸發裝置（902）設置有溫海水排放口（809）。
...【技術特征摘要】
1.一種深遠海漂浮式風電-溫差能綜合利用系統，其特征在于：包括固定在海床上的單立柱浮式基礎（3），所述單立柱浮式基礎（3）頂端固定連接有風力發電系統（1），所述單立柱浮式基礎（3）外側設置有若干組錨鏈張緊裝置（4），所述錨鏈張緊裝置（4）通過系泊錨鏈（5）與錨固裝置（6）固定連接，所述風力發電系統（1）高于海平面一定距離環繞設置有能源和淡水綜合平臺（2）。
2.根據權利要求1所述的一種深遠海漂浮式風電-溫差能綜合利用系統，其特征在于，所述風力發電系統（1）通過風力發電機組將海面的風能轉化為電能，而后通過電纜輸送至下部能源和淡水綜合平臺（2）。
3.根據權利要求1所述的一種深遠海漂浮式風電-溫差能綜合利用系統，其特征在于，所述能源和淡水綜合平臺（2）包括設置于風力發電系統（1）中塔筒底部的平臺甲板（201），所述平臺甲板（201）邊沿通過設置平臺欄桿（202）進行防護，所述平臺甲板（201）表面設置有登入口（210）、甲醇生產裝置（701）、電解水制氫裝置（702）、海水淡化裝置（703）、甲醇存儲裝置（704）、淡水存儲裝置（705）、淡水補給裝置（706）、甲醇補給裝置（707），所述平臺甲板（201）下方設置有若干平臺主柱（206），所述平臺主柱（206）通過設置的水平連接桿一（207）、斜向連接桿（208）和水平連接桿二（209）與風力發電系統（1）固定連接，所述平臺主柱（206）的底部還設置有浮體運動抑制結構（205）。
4.根據權利要求3所述的一種深遠海漂浮式風電-溫差能綜合利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉進剛，管彥俊，孫梓峰，牛昱翔，張峰，李清石，
申請(專利權)人：中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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