本技术属于海洋工程领域,公开了一种面向海洋离岸用电设施的模块化可移动储能供电平台及其使用方法。包括模块化储能浮体、导流模块、球铰连接器、机械臂、连接杆和拖船;通过从海上风力发电机和光伏平台获取的清洁能源进行充电,并通过拖船拖航至海洋离岸设施进行供电。平台采用模块化设计,通过球铰连接器和机械臂的组合设计实现模块的连接和拆卸,浮体根据不同设施的电力需求灵活增减,实现高效储能和稳定供电。模块化设计使得平台具备灵活性和可扩展性,能够适应多种规模和类型的海洋离岸设施供电需求。该平台不仅降低了海底电缆铺设的高昂成本,还提高了供电的环保性,减少了对柴油发电等传统能源的依赖,促进了清洁能源的应用和可持续发展。
背景技术
随着海洋开发的不断深入,各类海洋离岸用电设施(如海洋养殖平台、海上监测站、海底数据中心等)被广泛建设,能源需求日益增加。
传统的岸基供电方案主要依赖海底电缆将电力从陆地输送到海上设施。然而,海底电缆的铺设和维护成本极高,且在恶劣的海况下存在损坏风险,尤其是在台风等极端天气条件下,电缆可能会面临断裂或磨损等问题。此外,海底电缆的传输距离有限,当离岸设施距离岸边较远时,供电系统的损耗增加,能源利用效率降低。因此,传统的岸基供电方案存在较大的局限性,难以满足海洋离岸用电设施的长距离、大规模供电需求。
近年来,随着海上风电、太阳能和波浪能等新能源的快速发展,海洋离岸用电设施的能源供给方式得到了拓展。特别是海上风电场已经成为为这些离岸设施提供清洁能源的重要途径。通过可再生能源,既能减少对化石燃料的依赖,又能降低碳排放,实现可持续发展。然而,海洋离岸用电设施的分布范围广泛,单一的海上风电场等新能源发电站的固定电力传输方式难以灵活应对多样化的能源需求。
为了应对这一问题,传统的解决方案之一是储能船,即将电能存储在海上的船只中,再根据需求进行调度和输送。尽管储能船能够在一定程度上缓解电能长距离传输的问题,但它在实际应用中仍存在诸多不足。首先,储能船的设计通常是固定容量,扩展性差,当需要增加储能容量时,需建造新的储能船,导致系统的灵活性受到限制。其次,储能船的建造和维护成本高,特别是在深远海区域,复杂的船体和推进系统设计使得其建造成本和运营成本显著增加。此外,由于储能船将储能设备与船体集成在一起,一旦关键部件出现故障,维护难度大,周期长,影响整个系统的运行。
因此,急需一种灵活、可移动、可扩展且经济高效的储能和供电方案,以更好地服务于多种离岸用电设施的能源需求。
实现思路