一种可移动式深海风能开发与利用系统及方法与流程

本发明涉及船舶风力发电及新能源应用，具体涉及一种可移动式深海风能开发与利用系统及方法。

背景技术：

1、海上风电由于具有风能稳定、密度大等优点，在世界范围内已逐渐发展成为风力发电的重要形式。目前，近海风力发电技术已相当成熟，大型固定式风力发电平台与漂浮式风力发电平台均已投入运用。随着近海风能技术的大规模应用，可利用的近海风力资源已趋近饱和，风力资源的利用由近海走向深海是发展的必然趋势。

2、在深远海域，风能资源更丰富，风湍流强度与海面粗糙度较近海更小，因此深远海域海上风电技术的研究和开发成为了当今海上风电发展的新趋势，但目前，深海风能的开发还处于起步阶段，主要原因包括：

3、（1）电能传输受限：目前近海风机的电能主要依靠海底电缆进行传输。但是在深远海区域，因传输距离较长，同时考虑到深海海域的复杂情况，铺设海底电缆存在经济性与安全性的问题。

4、（2）利用率受限：深远海域，风能资源更丰富，风湍流强度与海面粗糙度较近海更小，但也不可避免的会遇到无风、少风的情况，固定式风机效率始终会受到限制。

5、（3）公共海域的不确定性：在公共的远洋海域，搭建固定式风力发电平台存在资源归属的问题，也面临着复杂的安全风险问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，提供一种可移动式深海风能开发与利用系统，此系统能够进行深海风能的开发与利用，通过可移动风机平台储能系统，实现了深海风能资源的搬运作用。

2、为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种可移动式深海风能开发与利用系统，包括海岸储能变电站，所述海岸储能变电站包括接口系统、海岸储能系统和升压变电站，所述接口系统同时与海岸储能系统和升压变电站相连；所述升压变电站与电网相连；

3、所述海岸储能变电站与的可移动式风机平台相连；

4、所述可移动式风机平台是有若干移动式风机平台构成。

5、所述海岸储能变电站位于陆上海岸区域；可移动式风机平台位于深海水域。

6、单个所述移动式风机平台包括固定系统，所述固定系统上搭载有风机系统、气象系统、动力系统和移动储能系统；用于发电的风机系统与移动储能系统相并用于储存电能，移动储能系统与动力系统相连。

7、所述固定系统采用漂浮式大型海上平台。

8、所述移动储能系统采用高能量密度蓄电池并用于储存风机系统所产生的电能。

9、所述风机系统采用高功率风力发电机。

10、所述气象系统采用基于气象卫星检测的数据处理终端并用于实时监测固定系统所在深海海域的气候数据。

11、所述动力系统采用电动力驱动的发动机，并用于驱动整个移动式风机平台的海上移动。

12、所述海岸储能系统采用带有逆变模块的高能量密度蓄电池；

13、所述升压变电站采用多功能升压变电站；

14、接口系统包括逆变模块以及充放电模块，并能够同时接入多个移动式风机平台。

15、一种可移动式深海风能开发与利用系统的运行方法，包括以下步骤：

16、步骤一，气象系统计算最佳地点：

17、气象系统通过卫星数据计算出移动式风机平台的最佳发电地点，动力系统依靠移动储能系统中的剩余量能航行至指定地点处；若移动储能系统中剩余能量不足，通过海岸储能系统进行能量补充；

18、步骤二，风机平台移动至最佳地点：

19、动力系统将移动式风机平台推进到指定地点后，固定系统将平台固定；

20、步骤三，平台固定、风机发电：

21、移动式风机平台可靠固定后，风机系统开始工作，并向移动储能系统进行充电；

22、步骤四，储能完毕、平台返程：

23、移动储能系统充电完成后，动力系统将移动式风机平台驱动至岸边，与接口系统对接；

24、步骤五，连接接口系统：

25、若需向海岸储能系统充电，连接接口系统中充放电模块对海岸储能系统充电；若需直接对电网供电，通过接口系统中的逆变模块向电网放电；

26、步骤六，气象系统计算出下次的最佳地点，保留移动储能系统足够的剩余电量，放电完成；

27、重复步骤一~步骤六。

28、本发明有如下有益效果：

29、1、本发明的系统解决了电能传输受限：通过可移动风机平台储能系统，实现了深海风能资源的搬运作用。

30、2、本发明的系统解决了深海风能利用率受限：通过可移动风机平台的动力系统与气象系统，合理选择发电区域，提高风机的利用小时数。

31、3、本发明的系统通过多接口的并列运行，可以进行电网的调峰功能。

32、4、本发明的系统解决了公共海域的不确定性。

33、5、本发明的系统实现了全发电过程的绿色环保特性。

技术特征：

1.一种可移动式深海风能开发与利用系统，其特征在于，包括海岸储能变电站（1），所述海岸储能变电站（1）包括接口系统（5）、海岸储能系统（3）和升压变电站（4），所述接口系统（5）同时与海岸储能系统（3）和升压变电站（4）相连；所述升压变电站（4）与电网（11）相连；

2.根据权利要求1所述的一种可移动式深海风能开发与利用系统，其特征在于：所述海岸储能变电站（1）位于陆上海岸区域；可移动式风机平台（2）位于深海水域。

3.根据权利要求1所述的一种可移动式深海风能开发与利用系统，其特征在于：单个所述移动式风机平台（12）包括固定系统（10），所述固定系统（10）上搭载有风机系统（7）、气象系统（8）、动力系统（9）和移动储能系统（6）；用于发电的风机系统（7）与移动储能系统（6）相并用于储存电能，移动储能系统（6）与动力系统（9）相连。

4.根据权利要求3所述的一种可移动式深海风能开发与利用系统，其特征在于：所述固定系统（10）采用漂浮式大型海上平台。

5.根据权利要求3所述的一种可移动式深海风能开发与利用系统，其特征在于：所述移动储能系统（6）采用高能量密度蓄电池并用于储存风机系统（7）所产生的电能。

6.根据权利要求3所述的一种可移动式深海风能开发与利用系统，其特征在于：所述风机系统（7）采用高功率风力发电机。

7.根据权利要求3所述的一种可移动式深海风能开发与利用系统，其特征在于：所述气象系统（8）采用基于气象卫星检测的数据处理终端并用于实时监测固定系统（10）所在深海海域的气候数据。

8.根据权利要求3所述的一种可移动式深海风能开发与利用系统，其特征在于：所述动力系统（9）采用电动力驱动的发动机，并用于驱动整个移动式风机平台（12）的海上移动。

9.根据权利要求1所述的一种可移动式深海风能开发与利用系统，其特征在于：所述海岸储能系统（3）采用带有逆变模块的高能量密度蓄电池；

10.权利要求1-9任意一项所述一种可移动式深海风能开发与利用系统的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种可移动式深海风能开发与利用系统及方法，包括海岸储能变电站，所述海岸储能变电站包括接口系统、海岸储能系统和升压变电站，所述接口系统同时与海岸储能系统和升压变电站相连；所述升压变电站与电网相连；所述海岸储能变电站与的可移动式风机平台相连；所述可移动式风机平台是有若干移动式风机平台构成。此系统能够进行深海风能的开发与利用，通过可移动风机平台储能系统，实现了深海风能资源的搬运作用。

技术研发人员：陈鳌,王权,杨咏梅
受保护的技术使用者：中国长江电力股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15