本技術涉及海上風機基礎,具體涉及一種集成式風機基礎。
背景技術:
1、隨著風電技術的蓬勃發展,海上風電裝置按將發電機組安裝在海上的方法大致可劃分為固定式和漂浮式。固定式是在水深不深的大海的海底地基上進行基礎工程,并在其上安裝發電設備的方式。漂浮式是將發電機組漂浮在海上的浮體上,并用系泊連接浮體避免浮體運動的一種方式。
2、因風電技術含量高、投資成本大,導致效益相對較低。為此,常規的漂浮式風電基礎集成風力發電和漁業,從而提高整體收益,實現海上風電平價上網,并為海洋生物提供良好的生活環境。但是,由于安裝時將漂浮式風電基礎僅用于支撐風力發電組件,使得對海上資源的利用程度較低。
技術實現思路
1、有鑒于此,本實用新型提供了一種集成式風機基礎,以解決對海上資源的利用程度較低的問題。
2、本實用新型提供了一種集成式風機基礎,包括養殖網箱、光伏結構和風機結構,所述養殖網箱在高度方向上至少局部位于海平面上方;所述光伏結構安裝在所述養殖網箱頂部;所述風機結構固定安裝在所述養殖網箱上方。
3、有益效果:通過將養殖網箱在高度方向上至少局部外露于海平面,其網箱面積較大,可以構成“半潛式”基礎,又通過將光伏結構設置在養殖網箱頂部,并將風機結構安裝在養殖網箱上方,可以實現對海洋的立體空間的高效利用,同時,還可以將養殖、光伏發電和風力發電進行結合,實現多元化的收入,從而提高其整體效益,并實現了多種資源的有效整合和綜合利用,此外,在遭遇電網停電或其他緊急情況時,光伏發電和風力發電可以為養殖網箱提供必要的電力支持,保障養殖活動的正常進行。即,實現了集海上風力發電、光伏發電和網箱養殖功能于一體,實現了對海域資源的有效利用,并可以實現能源的自給自足,實現了資源綜合利用,進而增加經濟效益。
4、在一種可選的實施方式中,集成式風機基礎還包括連接結構,所述連接結構包括第一連接件和第二連接件,在所述第一連接件和所述第二連接件中,二者之一位于所述養殖網箱內部,并且二者之一沿其軸線方向的一端固定于所述養殖網箱頂部,二者之一沿其軸線方向的另一端朝向所述養殖網箱底部壁面延伸,二者另一沿其軸線方向的一端位于養殖網箱外部,二者另一的另一端延伸至所述養殖網箱內部,并且二者另一的另一端與二者之一的另一端連接。
5、有益效果:通過將第一連接件和第二連接件中的二者之一設置在養殖網箱頂部,二者另一與其連接并延伸至養殖網箱外,并使兩者相連接,可以將二者另一受到的外力傳遞至養殖網箱處,相比于單立柱基礎,由于網箱面積較大,可以構成半潛式結構,通過增大水線面,為整個集成式風機基礎提供更強的抗傾倒性能,改善單立柱構造在縱搖方向上抗傾倒能力較弱的現象。
6、在一種可選的實施方式中,在所述第一連接件的另一端與所述第二連接件的另一端中,二者之一設有沿其軸線方向延伸的滑動凹槽,二者另一設有沿其軸線方向延伸的滑動凸起,所述滑動凸起滑動安裝在所述滑動凹槽內;其中,所述第一連接件的軸線和所述第二連接件的軸線平行設置。
7、有益效果:通過將第一連接件的另一端與第二連接件的另一端中的二者之一設有沿其軸線方向延伸的滑動凹槽,二者另一設有沿其軸線方向延伸的滑動凸起,并且使得第一連接件的軸線與第二連接件的軸線平行設置,在安裝時,允許滑動凸起和滑動凹槽在其軸線方向上相對滑動,提供了一定的調節空間,可以更好地適應不同尺寸的養殖網箱,減少其安裝難度,并使其安裝過程更加靈活和便捷。
8、在一種可選的實施方式中,集成式風機基礎還包括浮箱和泵體,所述浮箱沿高度方向安裝在所述養殖網箱底部,所述浮箱包括內部開設的壓載艙以及與壓載艙連通的進水口和出水口,所述壓載艙內部用于存、放壓載水,所述進水口處安裝進水閥門,所述出水口位于所述進水口下方,并且所述出水口處安裝排水閥門;所述泵體固定安裝于所述浮箱,所述泵體用于控制壓載水進入壓載艙內,以及所述泵體用于控制壓載艙內的壓載水排出至壓載艙外。
9、有益效果:通過在浮箱內部開設的壓載艙的進水口和出水口處分別設有進水閥門和出水閥門,并增設泵體,便于控制進入壓載艙內的壓載水量,進而實現對集成式風機基礎整體的吃水深度的靈活調節;同時,通過浮箱的設置,可以提高整個集成式風機基礎的附加質量與附加轉動慣量,增加整體結構的阻尼,此外,由于風機組件的高度較高,在一定風速下,風傾力矩較大,容易造成較大的縱搖現象,通過增設浮箱,將整體結構構成半潛式-半立柱式結構,提高了單立柱風機抗縱搖、橫搖的能力,并提高整體的粘性阻尼,改善整體的在縱搖自動度上的運動性能,并調節其共振周期。
10、在一種可選的實施方式中,集成式風機基礎還包括錨鏈,所述錨鏈的一端與所述第一連接件和所述第二連接件中二者另一沿其軸線方向的一端連接,所述錨鏈的另一端與海床面固定。
11、有益效果:通過增設錨鏈,可以將風機基礎固定在海床面上,改善其因風浪、潮汐等特殊海況因素的影響而發生位移或傾覆的程度確保風機在極端天氣條件下可以穩定運行。
12、在一種可選的實施方式中,所述錨鏈設有多根,多根錨鏈圍繞所述第一連接件和所述第二連接件中二者另一的周向方向間隔布設。
13、有益效果:通過設有多根錨鏈,可以將風機基礎受到的荷載分散到海,降低對單一錨鏈的應力,從而提高整體風機基礎的承載能力和穩定性。
14、在一種可選的實施方式中,所述風機結構包括塔筒、發電機和風輪,所述塔筒沿其軸線的一端安裝在所述養殖網箱頂部,所述塔筒沿其軸線方向的另一端朝向遠離所述海平面的方向延伸;所述發電機安裝在所述塔筒沿其軸線方向的另一端;所述風輪的輪轂通過傳動軸與所述發電機的轉子傳動連接,或所述風輪的輪轂通過傳動軸和齒輪結構與所述發電機的轉子傳動連接。
15、有益效果:通過將風機結構的塔筒安裝在養殖網箱的頂部,并將發電機安裝在塔筒上,再通過將風輪與發電機的轉子傳動連接,使得風輪波獲得海上風能可以通過傳動軸和齒輪結構之后將其轉換為電能,為養殖網箱或其他還上設置提供電力供應,減少了對外部電網的依賴,提高能源供應的自給自足的能力;同時,便于運維人員集中對風機和養殖網箱管理,提高了運維效率。
16、在一種可選的實施方式中,所述養殖網箱包括支撐框架,所述支撐框架圍合形成為圓筒狀網箱籠。
17、有益效果:通過設有圓筒狀網箱籠式的支撐框架,使得網箱在風浪中更加穩定,減少了因波浪沖擊而導致的晃動和變形,保證網箱長期穩定運行。
18、在一種可選的實施方式中,所述光伏結構包括太陽能電池板,所述太陽能電池板鋪設在所述養殖網箱頂部,所述太陽能電池板設有多個,多個所述太陽能電池板拼接構成圓盤結構。
19、有益效果:通過將多個太陽能電池板鋪設在養殖網箱頂部,可以接收太陽輻射,將光能轉換為電能,并增加整體重量,有助于抵抗風浪等惡劣天氣的影響。
20、在一種可選的實施方式中,所述養殖網箱的頂部同樣設有開口,所述太陽能電池板安裝于開口處,以使所述太陽能電池板、所述養殖網箱側壁面和浮箱的頂部壁面圍合形成養殖腔室。
21、有益效果:通過將網箱頂部設有開口,并將太陽能電池板安裝在開口處,無需額外占用土地或海域資源,使得網箱頂部的空間得到的有效利用。