【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海洋可再生能源发电技术，特别是涉及一种浮式风能-波浪能-光伏多能互补海上发电平台。
技术介绍
1、现有的单一类型海洋可再生能源发电装置普遍面临着系统稳定性差、发电机组规模小效率低、单位发电成本高、并网难度大等难题。因此，研制海上多种可再生能源集成发电的综合一体化浮式平台成为开发利用海洋能源的必然趋势。
2、浮式风能-波浪能-光伏多能互补海上发电平台致力于将海上风能、波浪能和太阳能的收集、转换、发电和供电集合到同一运转系统中，该系统能够在海洋中进行长期集成运作，进行自供电与对外供电，实现多能互补的多级、高效利用以及协同调度。规模化的多能互补的海上浮式发电系统在工作时，出现三个模块的电力输出同时供给不足的情况较少。因此，能够保证稳定供电，提高输出功率，较好地解决单一海上可再生能源发电装置能量密度较低、稳定性较差以及供电不稳定等缺陷。目前，我国关于浮式风能-波浪能-光伏多能互补海上发电平台的相关研究还较为缺乏，已有的装置也存在结构复杂、开发成本高、平台稳定性差等问题。
3、需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于克服上述
技术介绍
的缺陷，提供一种浮式风光波浪能多能互补海上发电平台。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种浮式风光波浪能多能互补海上发电平台，包括风力发电模块、振荡
4、进一步地：
5、所述浮式平台包括平台基础，所述光伏发电模块包括太阳能光伏板阵列和支撑架，所述支撑架设置在所述平台基础上，所述太阳能光伏板阵列通过所述支撑架在所述平台基础的上方进行架空式布置。
6、所述支撑架包括交叉伸缩机构，所述交叉伸缩机构包括相互交叉的两个臂，所述交叉伸缩机构通过所述两个臂绕交叉点旋转而向上展开或向下收缩。
7、所述支撑架的内部均布置有用于供电连接和传输的电缆。
8、所述浮式平台为八边形结构。
9、所述浮式平台的中间设置有月池。优选地，所述月池为八边形结构。
10、所述振荡体式波浪能发电模块包括浮板和液压杆，所述浮板与所述液压杆相连，波浪能作用于所述浮板上转化为机械能，再通过所述液压杆转化为液压能并利用液压马达带动发电机发电。
11、所述浮板为带有压载水舱的板状体，通过动态调节注入所述压载水舱的压载水量，以调节所述浮板的吃水量或使浮板沉入到水面以下，并与平台固定锁死。
12、所述风力发电模块包括风力机叶片、轮毂、机舱和塔筒，所述塔筒布置在所述浮式平台的边缘，所述机舱位于所述塔筒的顶部，所述风力机叶片的根部安装在所述机舱前端的所述轮毂上；所述风力机叶片将收集到的风能转化为旋转机械能，再通过所述轮毂传递到所述机舱中的传动系统并带动发电机发电。
13、所述系泊系统包括多根锚链，所述锚链的一端通过所浮式平台的舷墙的导缆孔与绞车相连，另一端与锚相连；所述多根锚链共布置3组，每组设置2根锚链，每组锚链间呈120°布置于平台基础的周向。
14、动态电缆一端与浮式平台上的发电机组相连，另一端与海床上的静态电缆相连，将生产的电能传输至变电站，经变压器升压并入电网。
15、本专利技术具有如下有益效果：
16、本专利技术以海上浮式平台为载体，在平台上布置风力发电模块和光伏发电模块，平台舷墙布置振荡体式波浪能发电模块，实现了对海上风能、波浪能和太阳能多能互补的综合高效、可靠与稳定利用。所述平台基础的舷墙周向布置有若干振荡体式波浪能发电模块，吸收波浪能量，转化为电能的同时减少波浪对浮式平台的影响。进一步地，本专利技术的光伏发电模块通过支撑架在浮式平台上对太阳能光伏板阵列进行架空式的布置，不仅有利于覆盖整个浮式平台的面积，充分利用海上晴朗天气时的太阳能，与弱风浪海况下风力和波浪发电模块的功率互补，继而提高了整个发电平台的效率，而且支撑架能够有效减弱波浪荷载对光伏板阵列的作用，降低波浪引起的疲劳损伤。进一步地，通过本专利技术的波浪能发电模块的浮板结构设计，以及月台设置，大大提高了浮式平台的耐波性，使平台抵抗摇荡运动的能力大幅增加。本专利技术的设计提高了平台的耐波性及极端风浪条件下的安全性和自存性，提高了海上可再生能源利用率，降低了海上作业风险和装机成本。进一步地，所述塔筒布置在浮式平台的边缘，降低海上吊装作业的风险和施工安装的难度，节省装机成本。
17、与传统技术相比，本专利技术实施例的优点主要体现为：
18、(1)本专利技术提出的浮式风能-波浪能-光伏多能互补海上发电平台将海上风能、波浪能和太阳能发电装置集成到海上浮式系统中，实现多能互补的多级、高效利用以及协同调度，能够保证稳定供电，提高输出功率，具有显著的经济效益。若干振荡体式波浪能发电模块在浮式平台基础的舷墙周向布置，吸收波浪能量，转化为电能的同时减少波浪对浮式平台的影响。
19、(2)光伏发电模块利用支撑架将太阳能光伏板在浮式平台基础的上方进行架空式布置，为平台基础和太阳能光伏板阵列之间留置合适的空间，减少波浪上浪抨击且便于人员海上作业。与现有的结构相比，这种架空式的布置方式几乎覆盖了整个平台的面积，增加了安装在平台上的光伏板阵列的覆盖率，提高了对太阳能的利用率，进而提高了整个发电平台的效率。更进一步，这种布置方式能够有效减弱波浪荷载对光伏板阵列的作用，降低波浪引起的疲劳损伤。
20、(3)波浪能发电装置的浮板结构以及月池的设计大大提高了平台的耐波性，使平台抵抗摇荡的能力大幅增加。浮板结构可通过加注压载水的方式沉入到水面以下，并可与平台基础固定锁死，以提升波浪能发电模块及整个多能互补发电平台在极端风浪条件下的安全性和自存性。
21、(4)塔筒布置在浮式平台的边缘，这种布置方式使得整个风力发电模块的安装更加便捷，极大地降低了海上吊装作业的风险和施工安装的难度，节省了人力和物力，降低了装机的成本。
22、本专利技术实施例中的其他有益效果将在下文中进一步述及。
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1.一种浮式风光波浪能多能互补海上发电平台，其特征在于，包括风力发电模块、振荡体式波浪能发电模块、光伏发电模块、浮式平台和系泊系统，在所述浮式平台上布置所述风力发电模块和所述光伏发电模块，在所述浮式平台的舷墙周向布置所述振荡体式波浪能发电模块，所述系泊系统与所述浮式平台相连以保持所述浮式平台在海上的位置。
2.如权利要求1所述的浮式风光波浪能多能互补海上发电平台，其特征在于，所述浮式平台包括平台基础，所述光伏发电模块包括太阳能光伏板阵列和支撑架，所述支撑架设置在所述平台基础上，所述太阳能光伏板阵列通过所述支撑架在所述平台基础的上方进行架空式布置。
3.如权利要求2所述的浮式风光波浪能多能互补海上发电平台，其特征在于，所述支撑架包括交叉伸缩机构，所述交叉伸缩机构包括相互交叉的两个臂，所述交叉伸缩机构通过所述两个臂绕交叉点旋转而向上展开或向下收缩。
4.如权利要求2所述的浮式风光波浪能多能互补海上发电平台，其特征在于，所述支撑架的内部均布置有用于供电连接和传输的电缆。
5.如权利要求1至4任一项所述的浮式风光波浪能多能互补海上发电平台，
6.如权利要求1至5任一项所述的浮式风光波浪能多能互补海上发电平台，其特征在于，所述浮式平台的中间设置有月池；优选地，所述月池为八边形结构。
7.如权利要求1至6任一项所述的浮式风光波浪能多能互补海上发电平台，其特征在于，所述振荡体式波浪能发电模块包括浮板和液压杆，所述浮板与所述液压杆相连，波浪能作用于所述浮板上转化为机械能，再通过所述液压杆转化为液压能并利用液压马达带动发电机发电。
8.如权利要求7所述的浮式风光波浪能多能互补海上发电平台，其特征在于，所述浮板为带有压载水舱的板状体，通过动态调节注入所述压载水舱的压载水量，以调节所述浮板的吃水量或使浮板沉入到水面以下，并与平台固定锁死。
9.如权利要求1至8任一项所述的浮式风光波浪能多能互补海上发电平台，其特征在于，所述风力发电模块包括风力机叶片、轮毂、机舱和塔筒，所述塔筒布置在所述浮式平台的边缘，所述机舱位于所述塔筒的顶部，所述风力机叶片的根部安装在所述机舱前端的所述轮毂上；所述风力机叶片将收集到的风能转化为旋转机械能，再通过所述轮毂传递到所述机舱中的传动系统并带动发电机发电。
10.如权利要求1至9任一项所述的浮式风光波浪能多能互补海上发电平台，其特征在于，所述系泊系统包括多根锚链，所述锚链的一端通过所浮式平台的舷墙的导缆孔与绞车相连，另一端与锚相连；所述多根锚链共布置3组，每组设置2根锚链，每组锚链间呈120°布置于平台基础的周向。
...【技术特征摘要】
1.一种浮式风光波浪能多能互补海上发电平台，其特征在于，包括风力发电模块、振荡体式波浪能发电模块、光伏发电模块、浮式平台和系泊系统，在所述浮式平台上布置所述风力发电模块和所述光伏发电模块，在所述浮式平台的舷墙周向布置所述振荡体式波浪能发电模块，所述系泊系统与所述浮式平台相连以保持所述浮式平台在海上的位置。
2.如权利要求1所述的浮式风光波浪能多能互补海上发电平台，其特征在于，所述浮式平台包括平台基础，所述光伏发电模块包括太阳能光伏板阵列和支撑架，所述支撑架设置在所述平台基础上，所述太阳能光伏板阵列通过所述支撑架在所述平台基础的上方进行架空式布置。
3.如权利要求2所述的浮式风光波浪能多能互补海上发电平台，其特征在于，所述支撑架包括交叉伸缩机构，所述交叉伸缩机构包括相互交叉的两个臂，所述交叉伸缩机构通过所述两个臂绕交叉点旋转而向上展开或向下收缩。
4.如权利要求2所述的浮式风光波浪能多能互补海上发电平台，其特征在于，所述支撑架的内部均布置有用于供电连接和传输的电缆。
5.如权利要求1至4任一项所述的浮式风光波浪能多能互补海上发电平台，其特征在于，所述浮式平台为八边形结构。
6.如权利要求1至5任一项所述的浮式风光波浪能多能互补海上发电平台，其特征在于，所述浮式平台的中间设置有月...
【专利技术属性】
技术研发人员：王恩浩，吴豪，张程雲，刁智帆，尹相涵，高晨曦，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：
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