本發(fā)明屬于半潛式浮動風電平臺，具體為一種半潛式減搖浮動平臺及風電機組。

背景技術：

1、浮式風電平臺能夠克服傳統(tǒng)固定式風電必須建于淺水區(qū)域并靠近陸地的限制，使得風電場可以部署在深海和遠洋區(qū)域。但是，深海區(qū)域擁有更為豐富且穩(wěn)定的風力資源的同時，也面臨著更高的運維成本和輸電挑戰(zhàn)。

2、為了應對這一挑戰(zhàn)，通過將浮式風電與制氫技術相結合的浮式風電制氫，可以利用風電平臺所發(fā)的電力直接進行電解水制氫，將電能轉化為氫能。這種方式不僅提高了風電的利用率，還實現(xiàn)了能源的多元化利用。同時，還可以避免高昂的輸電成本，有效降低浮式風電的度電成本，具有更高的經(jīng)濟性和靈活性。

3、但是，相較于近海，深遠海的環(huán)境更為惡劣。由于海洋環(huán)境中較大的波高，浮式風電裝備所承受的波浪載荷會顯著增強，這不僅增加了結構的應力負擔，還可能導致浮體產生劇烈的搖擺運動，大幅降低風電機組的發(fā)電效率。而浮式風電制氫這一技術對浮式平臺的穩(wěn)定性提出了更高的要求。在制氫過程中，需要確保浮體能夠持續(xù)穩(wěn)定地提供電力，以支持電解水等化學反應的順利進行。如果浮體運動過于劇烈，將直接影響到電解設備的運行效率和安全性，甚至可能導致整個制氫過程的失敗。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在提出一種半潛式減搖浮動平臺及風電機組，可以降低浮體搖擺運動和垂蕩運動。該半潛式減搖浮動平臺通過階梯式浮筒的設計及增加一層減搖層，提高平臺在小幅度傾斜時的穩(wěn)定性，從而提高浮式風電機組的發(fā)電量。同時增加設備層為后續(xù)浮式風電制氫預留空間。

2、本發(fā)明提出一種半潛式減搖浮動平臺，包括：

3、多個階梯式浮筒，所述階梯式浮筒包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分為倒錐形，所述第二部分為等直徑段，所述第三部分為正錐形，所述第一部分下端的直徑和所述第三部分上端的直徑與所述第二部分的直徑相等，所述第三部分的錐度與所述第一部分的錐度相等，水線面位于所述第二部分處；

4、減搖層，所述減搖層與所述第一部分的底部連接，所述減搖層為漂浮板結構；

5、設備層，所述設備層與所述第一部分的頂部連接，所述設備層放置制氫設備；

6、垂蕩板，與所述階梯式第三部分的底部連接。

7、在一個實施例中，所述垂蕩板包括第四部分和下浮體，所述第四部分為等直徑段，所述第四部分的直徑與所述第三部分下端的直徑相等，所述下浮體與所述第四部分的外側壁連接。

8、在一個實施例中，所述第四部分的直徑大于所述第二部分的直徑。

9、在一個實施例中，所述第四部分的下方還設置有第五部分，所述第五部分為正錐形，所述第五部分的錐度大于所述第三部分的錐度。

10、在一個實施例中，所述第五部分為鋼或混凝土。

11、在一個實施例中，所述階梯式浮筒和所述垂蕩板中都設置有壓載，所述壓載分為固定壓載和水壓載，通過設置所述壓載控制水線面于所述第二部分中間處。

12、在一個實施例中，所述第二部分的長度為9米，所述第二部分位于水線面上方的長度為4米，所述第二部分位于水線面下方的長度為5米，所述減搖層位于水線面上方的4米處；

13、其中，長度的方向為垂直于水線面的方向。

14、在一個實施例中，所述減搖層為橡膠或高強度泡沫材質。

15、在一個實施例中，所述設備層包括多根走道，每根走道的兩端連接于所述第一部分的頂部，多根走道的上方設置有一塊蓋板。

16、本發(fā)明還提出了一種風電機組，包括：

17、如上文所述的半潛式減搖浮動平臺；

18、塔架，安裝于所述半潛式減搖浮動平臺的階梯式浮筒上；

19、風力發(fā)電機組，安裝在塔架的頂端；

20、葉片組件，安裝在風力發(fā)電機組上。

21、本發(fā)明的一種半潛式減搖浮動平臺及風電機組的有益效果如下：

22、本方案能夠有效降低浮體的垂蕩和搖擺運動，大幅降低浮式風電裝備的成本并提高浮式風電裝備的發(fā)電效率，并為浮式風電制氫留有設備布放空間。

技術特征：

1.一種半潛式減搖浮動平臺，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的半潛式減搖浮動平臺，其特征在于，所述垂蕩板包括第四部分和下浮體，所述第四部分為等直徑段，所述第四部分的直徑與所述第三部分下端的直徑相等，所述下浮體與所述第四部分的外側壁連接。

3.根據(jù)權利要求2所述的半潛式減搖浮動平臺，其特征在于，所述第四部分的直徑大于所述第二部分的直徑。

4.根據(jù)權利要求2所述的半潛式減搖浮動平臺，其特征在于，所述第四部分的下方還設置有第五部分，所述第五部分為正錐形，所述第五部分的錐度大于所述第三部分的錐度。

5.根據(jù)權利要求4所述的半潛式減搖浮動平臺，其特征在于，所述第五部分為鋼或混凝土。

6.根據(jù)權利要求1所述的半潛式減搖浮動平臺，其特征在于，所述階梯式浮筒和所述垂蕩板中都設置有壓載，所述壓載分為固定壓載和水壓載，通過設置所述壓載控制水線面于所述第二部分中間處。

7.根據(jù)權利要求1所述的半潛式減搖浮動平臺，其特征在于，所述第二部分的長度為9米，所述第二部分位于水線面上方的長度為4米，所述第二部分位于水線面下方的長度為5米，所述減搖層位于水線面上方的4米處；

8.根據(jù)權利要求1所述的半潛式減搖浮動平臺，其特征在于，所述減搖層為橡膠或高強度泡沫材質。

9.根據(jù)權利要求1所述的半潛式減搖浮動平臺，其特征在于，所述設備層包括多根走道，每根走道的兩端連接于所述第一部分的頂部，多根走道的上方設置有一塊蓋板。

10.一種風電機組，其特征在于，包括：

技術總結
本發(fā)明提出一種半潛式減搖浮動平臺及風電機組，所述半潛式減搖浮動平臺包括：多個階梯式浮筒、減搖層、設備層和垂蕩板。階梯式浮筒包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分為倒錐形，所述第二部分為等直徑段，所述第三部分為正錐形。所述第一部分下端的直徑和所述第三部分上端的直徑與所述第二部分的直徑相等，所述第三部分的錐度與所述第一部分的錐度相等。減搖層與所述第一部分的底部連接，所述減搖層為漂浮板結構。設備層與所述第一部分的頂部連接，所述設備層放置制氫設備。垂蕩板與所述階梯式第三部分的底部連接。該半潛式減搖浮動平臺通過階梯式浮筒的設計及增加一層減搖層，提高平臺在小幅度傾斜時的穩(wěn)定性。

技術研發(fā)人員：何倩倩,周舒旎,郝玉恒,黃勇,文鋒,陸恒星,趙子帥
受保護的技術使用者：上海能源科技發(fā)展有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2