本發(fā)明屬于海上風(fēng)力發(fā)電，涉及一種海上風(fēng)力發(fā)電船。

背景技術(shù)：

1、近年來，海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)繁榮發(fā)展，據(jù)克拉克森預(yù)測，海上風(fēng)電投運(yùn)規(guī)模有望以23％的年均復(fù)合增長率增長，到2030年年初增至250gw以上，隨著海上風(fēng)電場的不斷擴(kuò)大和運(yùn)營，對運(yùn)維船的需求也在增加。

2、目前，海上風(fēng)電相比陸上風(fēng)電技術(shù)門檻更高，接納大容量風(fēng)電的技術(shù)尚未突破，與常規(guī)電源的利益分?jǐn)偯芤参唇鉀Q。這導(dǎo)致海上風(fēng)電的電力難以穩(wěn)定接入電網(wǎng)，進(jìn)而影響其大規(guī)模發(fā)展，海上風(fēng)電場的建設(shè)和運(yùn)維需要面對復(fù)雜的環(huán)境條件，如臺風(fēng)、海浪等。這增加了施工和運(yùn)維的難度和成本；同時，海上風(fēng)電安裝船和運(yùn)維船的性能也需要不斷提升以滿足大型化、深遠(yuǎn)化的海上風(fēng)電項(xiàng)目需求。

3、海上風(fēng)電場的運(yùn)維成本較高，主要包括船舶運(yùn)維、設(shè)備維護(hù)、人員培訓(xùn)等費(fèi)用，目前，部分設(shè)備在可靠性方面仍存在不足，需要進(jìn)一步提升，常見的海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備和海上運(yùn)維船是單獨(dú)運(yùn)行的，這就使得當(dāng)船體在海上作業(yè)時，面臨突變的環(huán)境，海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備有時會無法及時給船體補(bǔ)給電力，如果無法及時補(bǔ)充電力，則會對船體的正常運(yùn)行帶來一定的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備和海上運(yùn)維船是單獨(dú)運(yùn)行的，這就使得當(dāng)船體在海上作業(yè)時，面臨突變的環(huán)境，有時會無法及時補(bǔ)給電力，如果無法及時補(bǔ)充電力，則會對船體的正常運(yùn)行帶來一定的安全隱患的問題，如何通過最便捷的方法將海上的風(fēng)力發(fā)電和船體的運(yùn)行相結(jié)合是目前要考慮的問題，基于此，提供一種海上風(fēng)力發(fā)電船，簡化了能源傳輸流程，減少了能量損失，還使得整個系統(tǒng)更加緊湊和高效，為船舶的自主航行和動力供應(yīng)提供了可靠的保障，使船體可以靈活面對海上的各種情況，提高了海上風(fēng)力的利用效率。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、一種海上風(fēng)力發(fā)電船，包括船體，所述船體的兩側(cè)均設(shè)置若干個橫梁，所述橫梁上設(shè)置豎桿，所述豎桿上設(shè)置葉片，所述葉片連接發(fā)電單元；

4、所述發(fā)電單元連接船體驅(qū)動單元。

5、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，所述橫梁沿著船體垂直分布。

6、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，所述船體兩側(cè)的橫梁均依次平行分布。

7、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，還包括浮漂，所述浮漂設(shè)置在橫梁遠(yuǎn)離船體的端部。

8、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，所述船體任一側(cè)的浮漂均為一體式結(jié)構(gòu)，浮漂將對應(yīng)側(cè)的若干個橫梁依次連接。

9、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，所述浮漂為聚乙烯材質(zhì)。

10、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，所述橫梁與船體固定連接。

11、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，所述發(fā)電單元為發(fā)電電機(jī)，所述發(fā)電電機(jī)與葉片轉(zhuǎn)動連接。

12、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，所述豎桿與橫梁剛性連接。

13、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，所述豎桿沿著橫梁間隔分布若干個。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

15、本發(fā)明公開了一種海上風(fēng)力發(fā)電船，以船體為基體，在船體兩側(cè)設(shè)置的若干橫梁和豎桿，使得葉片的布局更加靈活，可以根據(jù)風(fēng)向和風(fēng)速的變化調(diào)整角度或位置，從而最大化風(fēng)能的捕獲效率，增強(qiáng)了風(fēng)力發(fā)電船在不同海況和氣候條件下的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，葉片與發(fā)電單元的連接，能夠高效地捕獲海上豐富的風(fēng)能資源，并將其轉(zhuǎn)化為電能，同時發(fā)電單元直接連接至船體驅(qū)動單元，實(shí)現(xiàn)了能量的即時轉(zhuǎn)換與利用，這種集成化設(shè)計不僅簡化了能源傳輸流程，減少了能量損失，還使得整個系統(tǒng)更加緊湊和高效，為船舶的自主航行和動力供應(yīng)提供了可靠的保障，使船體可以靈活面對海上的各種情況，提高了海上風(fēng)力的利用效率，且本船體的發(fā)電方式在運(yùn)行過程中不產(chǎn)生任何有害排放物，對海洋環(huán)境友好。此外，通過有效利用風(fēng)能，還能顯著降低船舶的燃料消耗和運(yùn)營成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的雙贏。

16、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，橫梁沿著船體垂直分布，使得葉片能夠更均勻地分布在船體兩側(cè)，從而更有效地捕獲來自不同方向的風(fēng)能，這種布局減少了因風(fēng)向變化而導(dǎo)致的風(fēng)能損失，提高了整個系統(tǒng)的發(fā)電效率，且垂直分布的橫梁為船體提供了額外的支撐和穩(wěn)定作用，分散風(fēng)浪對船體的沖擊，從而增強(qiáng)整個風(fēng)力發(fā)電船的穩(wěn)定性和安全性。

17、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，船體兩側(cè)的橫梁均平行分布，平行分布的橫梁在船體兩側(cè)形成了穩(wěn)固的支撐框架，這種布局能夠有效地分散船體所承受的各種力，如風(fēng)力、波浪沖擊等，從而提高整個風(fēng)力發(fā)電船的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，能夠確保船體在高風(fēng)速和巨浪中依然能夠保持穩(wěn)定運(yùn)行，平行分布的橫梁也有助于減少因風(fēng)力發(fā)電機(jī)間相互干擾而導(dǎo)致的效率損失。

18、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，還包括浮漂，所述浮漂設(shè)置在橫梁遠(yuǎn)離船體的端部，浮漂的設(shè)置顯著增加了風(fēng)力發(fā)電船在海上作業(yè)時的浮力，有助于船體更好地適應(yīng)海況波動，減少因波浪、潮汐等自然因素引起的搖晃和傾覆風(fēng)險，浮漂還有助于平衡船體兩側(cè)的浮力，提升整個風(fēng)力發(fā)電船的穩(wěn)定性，確保其在惡劣海況下仍能穩(wěn)定發(fā)電，在安裝位置上，浮漂安裝在橫梁的端部，能夠直接承受部分風(fēng)力作用，減少風(fēng)力直接沖擊到船體上，從而保護(hù)船體免受損壞。

19、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，船體任一側(cè)的浮漂均為一體式結(jié)構(gòu)，浮漂將對應(yīng)側(cè)的若干個橫梁依次連接，本方案中，一體式結(jié)構(gòu)的浮漂沿著船體的側(cè)面延伸，將多個橫梁緊密連接在一起，形成了一個穩(wěn)固的側(cè)面支撐系統(tǒng)。增強(qiáng)了船體在遭遇風(fēng)浪等側(cè)向外力時的抗側(cè)傾能力，確保了風(fēng)力發(fā)電船在惡劣海況下的穩(wěn)定性，同時，浮漂的連續(xù)性有助于減少船體在波浪中的搖晃幅度，使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠更穩(wěn)定地運(yùn)行，減少因搖晃導(dǎo)致的能量損失和設(shè)備損壞

20、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，浮漂為聚乙烯材質(zhì)，具有極強(qiáng)的耐腐蝕性，能夠抵御海水中的鹽分、化學(xué)物質(zhì)以及微生物的侵蝕，使浮漂能夠在長期的海上作業(yè)中保持穩(wěn)定的性能，延長使用壽命，減少維護(hù)成本。

21、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，豎桿與船體的固定連接為整個風(fēng)力發(fā)電船提供了堅(jiān)實(shí)的支撐結(jié)構(gòu)。這種連接方式有助于增強(qiáng)船體的整體強(qiáng)度和剛度，使船體在海上作業(yè)時能夠更好地抵御風(fēng)浪等自然力的沖擊，保持船體的穩(wěn)定性。

22、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，發(fā)電單元為發(fā)電電機(jī)，所述發(fā)電電機(jī)與葉片轉(zhuǎn)動連接，發(fā)電電機(jī)與葉片的直接轉(zhuǎn)動連接，減少了能量在傳遞過程中的損失。葉片捕獲的風(fēng)能直接通過轉(zhuǎn)動傳遞給發(fā)電電機(jī)，從而轉(zhuǎn)化為電能。

23、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，豎桿與橫梁剛性連接，兩者之間形成了一個穩(wěn)固的支撐框架，顯著增強(qiáng)了風(fēng)力發(fā)電船的整體剛度。這種穩(wěn)固性有助于抵抗海上復(fù)雜環(huán)境帶來的各種外力，如風(fēng)浪沖擊、船舶搖晃等，確保船體及發(fā)電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

24、進(jìn)一步的，本發(fā)明中，豎桿沿著橫梁間隔分布，為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安裝提供了更多的選擇和靈活性。根據(jù)風(fēng)力資源、船體尺寸和發(fā)電需求，可以合理調(diào)整豎桿的數(shù)量和位置，以優(yōu)化風(fēng)力發(fā)電機(jī)的布局。

技術(shù)特征：

1.一種海上風(fēng)力發(fā)電船，其特征在于，包括船體(1)，所述船體(1)的兩側(cè)均設(shè)置若干個橫梁(6)，所述橫梁(6)上設(shè)置豎桿(4)，所述豎桿(4)上設(shè)置葉片(3)，所述葉片(3)連接發(fā)電單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)力發(fā)電船，其特征在于，所述橫梁(6)沿著船體(1)垂直分布。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)力發(fā)電船，其特征在于，所述船體(1)兩側(cè)的橫梁(6)均依次平行分布。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)力發(fā)電船，其特征在于，還包括浮漂(5)，所述浮漂(5)設(shè)置在橫梁(6)遠(yuǎn)離船體(1)的端部。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種海上風(fēng)力發(fā)電船，其特征在于，所述船體(1)任一側(cè)的浮漂(5)均為一體式結(jié)構(gòu)，浮漂(5)將對應(yīng)側(cè)的若干個橫梁(6)依次連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種海上風(fēng)力發(fā)電船，其特征在于，所述浮漂(5)為聚乙烯材質(zhì)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)力發(fā)電船，其特征在于，所述橫梁(6)與船體(1)固定連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)力發(fā)電船，其特征在于，所述發(fā)電單元為發(fā)電電機(jī)(2)，所述發(fā)電電機(jī)(2)與葉片(3)轉(zhuǎn)動連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)力發(fā)電船，其特征在于，所述豎桿(4)與橫梁(6)剛性連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種海上風(fēng)力發(fā)電船，其特征在于，所述豎桿(4)沿著橫梁(6)間隔分布若干個。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種海上風(fēng)力發(fā)電船，以船體為基體，在船體兩側(cè)設(shè)置的若干橫梁和豎桿，使得葉片的布局更加靈活，可以根據(jù)風(fēng)向和風(fēng)速的變化調(diào)整角度或位置，從而最大化風(fēng)能的捕獲效率，增強(qiáng)了風(fēng)力發(fā)電船在不同海況和氣候條件下的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，葉片與發(fā)電單元的連接，能夠高效地捕獲海上豐富的風(fēng)能資源，并將其轉(zhuǎn)化為電能，同時發(fā)電單元直接連接至船體驅(qū)動單元，實(shí)現(xiàn)了能量的即時轉(zhuǎn)換與利用，這種集成化設(shè)計不僅簡化了能源傳輸流程，減少了能量損失，還使得整個系統(tǒng)更加緊湊、高效，為船舶的自主航行和動力供應(yīng)提供了可靠的保障。

技術(shù)研發(fā)人員：楊眾喬,孟勇,王偉鋒,趙杰,白睿博,何濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安熱工研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9