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碗形海上浮动平台的多用途多功能的巧妙结合利用

已有 1866 次阅读 2022-6-21 15:54 |系统分类:海外观察

众所周知,一座水上浮动物体必须有足够低的重心才不会倾倒。由于风电机在高空正常运行时还会受到空气的推力,举例,一台五兆瓦的风电机在满功率运行时受到的推力约为八十五万牛顿,因为该力作用在百多米高的风电机主轴上,对承载风电机的浮动平台就会产生非常大的力矩,所以浮动平台必须有足够的稳性强度作抵抗,否则会倾覆。一座浮动平台的稳性强度与其排水量(在水面下的体积),几何形状有关,也决定于整个系统的重心位置。对圆柱体碗形体这样的旋转体来讲,排水量与风电机功率之比是二干吨对一兆瓦,也就是说,一台十兆瓦的风电机需要一座排水量约为二万吨的浮动平台,为的是能够让重心处于足够低的位置。不仅要有足够大的排水量,通常必须在浮动平台的底部置放压舱材料,如石头,水,甚至大比重的铁矿石。

碗形浮动平台由于其几何形状对重心位置的要求相对比其它种类浮动平台要低,所以就可以用水当作压舱材料,相比挪威Hywind用富含铁矿石要便宜很多。一座二万吨排水量的碗形浮动平台需要五至八千吨压舱水。这样在平台底部形成数个大水池,显然,理当利用现代循环水系统在这些水池里进行高密度养殖高价值鱼类,每年鱼产量至少可以有五百吨。

与其它浮动平台相比,碗形浮动平台有一至二万立方米的内部可利用空间。我们知道深远海浮动风电机的一大建造成本是海底高压输电系统,占总成本的百分之十五至三十。显然,能让所产电能就地消纳,意味着可以大量减少建造成本。即然有那么多的剩余空间,设置一座中型至大型耗电的数据中心是合理的,也可以布设氢气电解槽,就地消纳风电能获得更多赢利。

在碗形浮动平台的上层部分可以运用用现代立体种植技术,利用自然光照加人工辅助光照,进行高密度的各种蔬菜或粮食生产。数据中心及氢气电解槽运行会产生大量的余热,可以用来保温。鱼类养殖产生的粪便经发酵处理就是优良的有机肥料,同时也避免外排鱼粪造成的海洋环境污染。廉价的可再生电能能为这些生产活动获取丰厚利润提供保证。

在平台周围也可以吊养各种海藻,蛤蜊及其它海鲜。也可以利用锚链系统进行大面积的海藻生产。所产的海藻即可食用也可以当作饲料用以喂养浮动平台内的鱼类。

碗形浮动平台还有一个水动力特性,即可聚集波浪能量。让一个单点波能发电装置(singel point absorber wave energy converter)放在浮台平台迎波面前比在开阔的海面上能多吸收波能发电二至四倍。因为已有风电,可直接利用波浪能作为动力,为养殖鱼池进行水循环处理;也可利用波浪能进行海水淡化供种植蔬菜粮食之用。





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