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中国专利展示网—专利网 >> 实用新型展区 >> 能源采暖

漂浮式水上风力发电船

专利类型：

实用新型展区

技术领域：

能源采暖

专利号：

2010201279315

企业名称：

通讯地址：

河北省廊坊市广阳区运通家园9号楼1001室

发明人：

张森

联系人：

张森

状态：

研发阶段

电话：

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E-mail：

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合作方式：

专利权转让, 技术入股, 排它许可, 面议

浏览次数：

5217次

专利项目介绍

这是一种全新的海上风力发电技术——“漂浮式水上风力发电船”。这种风力发电船与现在广泛使用的三浆叶式水平轴风力发电机差别非常大，几乎没有共同之处，它看起来更像是一种特殊的海洋工程船，它内部没有复杂的齿轮箱和电控系统，也不使用科技含量很高的变频器和逆变器等设备，是一种技术门槛不高的海上风电设备。
    这种风力发电船的外形结构如效果图所示，它由漂浮在水上的船体和固定在船体上表面的塔架组成，在塔架后侧安装有大量结构相同的垂直轴风轮。发电船输出总功率的大小主要取决于风轮的数量，而风轮的数量取决于塔架的高度和宽度，塔架的高度越高，宽度越宽，能容纳的风轮数量就越多，发电船输出功率就越大。因此塔架的建造高度和宽度对风力发电船的输出功率大小起决定性的作用。塔架本身是由钢结构支架组成的框架式稳定结构，可以像建造钢结构高楼那样建的很高很宽，发展余地非常大。
    这项风力发电船技术与现在广泛使用的水平轴涡轮风力发电机技术相比有以下几个突出的特点:
    一、这种风力发电船的整体结构简单，制造难度低，而且没有复杂的偏航控制装置和变浆距控制装置以及电子变流逆变设备，技术门槛低。二、这种风力发电船的主要运转部件都位于密封的船体内部，不容易受到海水和盐雾的腐蚀，而且没有复杂昂贵的电控系统，因此在使用过程中维修和保养都比较简单，费用低廉。三、这种风力发电船自身带有一个巨大的缓冲蓄能器，它能够把间歇性变化不定的风能转化成的机械能收集起来暂时储存在蓄能器里，然后再平稳地释放出能量，转变成稳定的电能，输送给用户使用。所以这种发电船输出电能的稳定性，调控性能和并网性能都远远高于水平轴涡轮风力发电机，在很大程度上克服了现有风力发电系统并网难的技术瓶颈。四、这种风力发电船在运行过程中可利用的风速范围很大，从3米/秒到50米/秒风速的风能都可以有效地转化为电能，在大风浪中能照常发电。五、这种风力发电船的整体外形结构与大型海洋工程船舶相似，所以更适合于向超大型化方向发展，使它能够轻易实现单机几十兆瓦甚至一百兆瓦以上的巨大功率输出，因此能够降低单位千瓦造价，易于大规模普及应用。六、这种风力发电船上使用的风轮都是低速垂直轴风轮，因此噪声要远低于水平轴涡轮风力发电机，噪声污染小。
    这种风力发电船可分为海上型和陆上型两种形式。海上型就是在海中安装一个固定桩，把发电船系泊在固定桩上，在风的作用下发电船围绕着固定桩作360度漂浮移动，使发电船上塔架始终正面迎着风，塔架后侧的风轮能够以最大效率接收风能。陆上型就是在陆地上修建一个圆形水池，在水池中央安装一个固定桩，然后在这个圆形水池里把发电船建造出来，最后向水池内注水，使发电船漂浮起来，其后的工作过程与海上型一样。跟海上型风力发电船比起来，由于没有海浪的影响，陆上型风力发电船可以建造得更高更大，因此单机输出功率就能够做得更大。要开发这种风力发电船可以先从陆上型的开发做起，从建造成本和建造难度来看，陆上型的建造成本和建造难度都要低于海上型。等陆上型的开发出了样机，经过试运行，获取了大量的技术参数和运行经验后，再进一步开发海上型风力发电船，会降低开发风险。
    要验证这项风力发电船技术是否可行，有没有开发价值，需要付出的代价并不高。这种风力发电船上使用的风轮是由大量构造相同的垂直轴风轮单元组合在一起形成的，只要模拟出其中一个风轮单元的工作状态，得到相应的技术参数（通过作一个简单的风洞试验即可实现），就可以近似推算出整个风力发电船的输出总功率和单位千瓦造价等重要数据，作为决策的依据。与将来可能获得的巨大收益相比，付出这么一点代价是微不足道的。
    这是一项完全原创的专利新技术，如果把这项技术开发出来，就会拥有完全自主知识产权，不会受制于人。等这个产业发展壮大起来之后，还可以大力开拓国际市场，领导世界海上风力发电产业的新潮流。
    这种风力发电船的制造过程主要依赖于造船技术和钢结构技术等重工行业技术，中国的造船产业和钢结构产业无论是技术水平还是产业规模在世界上都是名列前茅的，所以在国内开发这种风力发电船技术有着先天的优势。对于想要进入海上风电领域寻求发展的风电企业和投资机构来说，这是一个极为难得的发展和投资机会，如果这项新技术开发出来了，实现了产业化，就会给投资者带来极高的回报，并且使中国的海上风电技术一步跨入世界领先水平！