本公開(kāi)總體上涉及一種發(fā)電系統(tǒng)。更具體地，本公開(kāi)涉及一種使用液化天然氣的浮動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、向地理位置偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)提供可靠的電力存在大量障礙，尤其是在經(jīng)濟(jì)可行的成本下。例如，巴布亞新幾內(nèi)亞(png)群島由若干個(gè)島嶼組成，所述島嶼中的每個(gè)島嶼均有大面積的農(nóng)村地區(qū)，在所述農(nóng)村地區(qū)中，居民居住在分散的小社區(qū)，以及工業(yè)用地。島嶼的地形和地貌對(duì)于操作輸電網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)是具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境。png等國(guó)家所面臨的一個(gè)反復(fù)出現(xiàn)的挑戰(zhàn)是不同地區(qū)和不同時(shí)間的電力需求變化。電力負(fù)荷由分散的較小負(fù)荷組成。采礦、漁業(yè)和其它類似行業(yè)會(huì)產(chǎn)生大量的局部電力需求，但所述需求僅在礦山生產(chǎn)或漁業(yè)活躍的特定的時(shí)間段存在。在其它時(shí)間，低人口密度會(huì)產(chǎn)生小得多的電力需求。當(dāng)前的發(fā)電解決方案不能有效地滿足這些變化的需求，并且因此能源成本很高。

2、以前概念的缺點(diǎn)包括所述概念集中于大型發(fā)電站，這為克服障礙提供了充足的資金。在某些情況下，此類大規(guī)模的發(fā)電站需要比合理的投資更多的資金。此外，較大的制造商并未通過(guò)小電廠獲得大量的財(cái)務(wù)收益，因此所述制造商未將重點(diǎn)集中在較小規(guī)模的電站上。例如，小規(guī)模電站可能涉及與大型電廠相同的工作量，因?yàn)樗鲂∫?guī)模電站可能具有所有相同/類似的組件，但是其收益與所需的資本不相稱。

3、對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)的小型電廠，則需要關(guān)注效率，以減少燃料運(yùn)送，并在可能的情況下消除或減少對(duì)消耗品的需求，所述消耗品會(huì)導(dǎo)致輸送至偏遠(yuǎn)地點(diǎn)的費(fèi)用較高。因此，期望降低用于降低燃料儲(chǔ)存和輸送的物流成本(更高的效率＝更少的燃料＝更少的物流)，并且消耗品也是如此。

4、期望解決或改善先前發(fā)電解決方案的一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)或不足，如低效率或高能源成本，或至少提供一種有用的替代方案。

5、貫穿本說(shuō)明書(shū)，詞語(yǔ)“包含(comprise)”或如“包含(comprises)”或“包含(comprising)”等變體將被理解為暗示包括所陳述元件、整數(shù)或步驟或元件組、整數(shù)組或步驟組，但不排除任何其它元件、整數(shù)或步驟或元件組、整數(shù)組或步驟組。

6、已經(jīng)包括在本說(shuō)明書(shū)中的對(duì)文獻(xiàn)、動(dòng)作、材料、裝置、物件等的任何論述不應(yīng)由于其在所附權(quán)利要求中的每個(gè)權(quán)利要求的優(yōu)先權(quán)日期之前已存在而被視為承認(rèn)這些內(nèi)容中的任何或全部?jī)?nèi)容形成現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)的部分或者是與本公開(kāi)相關(guān)領(lǐng)域中的公知常識(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、一些實(shí)施例涉及一種浮動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)。所述浮動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)可以包含：船舶，所述船舶可以包括：船舶框架、圍繞所述船舶框架并限定船頭區(qū)段和船尾區(qū)段的船體，以及由所述船舶框架支撐的甲板；位于所述船舶上的燃?xì)鉁u輪，所述燃?xì)鉁u輪用于通過(guò)天然氣的燃燒來(lái)發(fā)電；位于所述船舶上的有機(jī)朗肯循環(huán)(orc)發(fā)電機(jī)，所述orc發(fā)電機(jī)用于通過(guò)熱回收發(fā)電；位于所述船舶上的供氣管線，所述供氣管線用于向所述燃?xì)鉁u輪供應(yīng)液化天然氣(lng)；以及電源子系統(tǒng)，所述電源子系統(tǒng)用于從所述燃?xì)鉁u輪或所述orc發(fā)電機(jī)中的至少一者接收電力，并且向遠(yuǎn)離所述船舶的至少一個(gè)遠(yuǎn)程電力接收端(sink)供電。

2、在一些實(shí)施例中，所述船舶可以沒(méi)有推進(jìn)構(gòu)件。所述船舶可以具有限定在所述船尾區(qū)段的中心部分中的凹部，以收容驅(qū)動(dòng)船舶的船首。所述船體的所述船頭區(qū)段具有銳角表面，以促進(jìn)所述船舶在水上向前通行。在一些實(shí)施例中，所述船舶可以形成為駁船。

3、所述浮動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)可以包含位于所述船舶上的至少一個(gè)lng儲(chǔ)罐。所述至少一個(gè)lng儲(chǔ)罐可以包括安置在所述甲板下方的多個(gè)lng儲(chǔ)罐。

4、所述orc發(fā)電機(jī)可以被配置成用于除了所述燃?xì)鉁u輪之外或替代所述燃?xì)鉁u輪進(jìn)行發(fā)電。所述orc發(fā)電機(jī)可以具有第一發(fā)電容量，并且所述燃?xì)鉁u輪可以具有高于所述第一發(fā)電容量的第二發(fā)電容量。

5、在一些實(shí)施例中，所述電源子系統(tǒng)可以被配置成當(dāng)所述燃?xì)鉁u輪和所述orc發(fā)電機(jī)同時(shí)操作以發(fā)電時(shí)并且當(dāng)由所述至少一個(gè)遠(yuǎn)程電力接收端汲取的負(fù)荷的變化在所述第一發(fā)電容量?jī)?nèi)時(shí)，響應(yīng)于所述負(fù)荷的變化而改變所述orc發(fā)電機(jī)的操作。

6、所述orc發(fā)電機(jī)可以包含徑向膨脹機(jī)。所述徑向膨脹機(jī)可以包括可變?nèi)肟谌~片，所述可變?nèi)肟谌~片能控制以使得能夠調(diào)整所述orc發(fā)電機(jī)的電力輸出。

7、所述燃?xì)鉁u輪的功率輸出可以介于約5mw與約20mw之間。所述orc發(fā)電機(jī)的功率輸出可以介于約2mw與約6mw之間。

8、所述浮動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)可以包括：至少一個(gè)儲(chǔ)罐，所述至少一個(gè)儲(chǔ)罐用于從一個(gè)或多個(gè)lng儲(chǔ)罐接收蒸發(fā)氣體；以及輔助燃燒器，所述輔助燃燒器用于燃燒所述蒸發(fā)氣體，以產(chǎn)生用于操作所述orc發(fā)電機(jī)的輔熱。

9、所述浮動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)可以包括風(fēng)門，所述風(fēng)門在第一位置中可以允許所述燃?xì)鉁u輪和所述orc發(fā)電機(jī)一起操作，并且在第二位置中可以允許所述燃?xì)鉁u輪和orc發(fā)電機(jī)彼此獨(dú)立地操作。所述orc發(fā)電機(jī)可以包括新鮮空氣點(diǎn)火煙囪。

10、一些實(shí)施例涉及一種發(fā)電設(shè)施。所述發(fā)電設(shè)施可以包含：浮動(dòng)碼頭，所述浮動(dòng)碼頭聯(lián)接到固定塔架并且被配置成相對(duì)于所述固定塔架隨著水位上下移動(dòng)，所述浮動(dòng)碼頭被定位成允許從海岸線進(jìn)入所述浮動(dòng)碼頭；至少一個(gè)系泊到所述浮動(dòng)碼頭的根據(jù)上文所描述的實(shí)施例中的任何實(shí)施例所述的浮動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)；以及至少一個(gè)浮動(dòng)lng儲(chǔ)存船舶，所述至少一個(gè)浮動(dòng)lng儲(chǔ)存船舶系泊到所述浮動(dòng)碼頭以向所述至少一個(gè)浮動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)供應(yīng)lng。

11、在一些實(shí)施例中，所述浮動(dòng)碼頭可以包含：舷梯，所述舷梯允許人員進(jìn)入；至少一個(gè)第一艙，所述至少一個(gè)第一艙分別用于收容所述至少一個(gè)浮動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)；以及至少一個(gè)第二艙，所述至少一個(gè)第二艙分別用于收容所述至少一個(gè)浮動(dòng)lng儲(chǔ)存船舶。所述至少一個(gè)浮動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)可以比所述至少一個(gè)浮動(dòng)lng儲(chǔ)存船舶更靠近所述海岸線系泊。

12、所述至少一個(gè)浮動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)使用互鎖裝置系泊到所述浮動(dòng)碼頭。所述至少一個(gè)浮動(dòng)lng儲(chǔ)存船舶通過(guò)使用互鎖裝置系泊到所述浮動(dòng)碼頭。所述互鎖裝置可以是用于限制移動(dòng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，所述互鎖裝置可以是液壓銷。

技術(shù)特征：

1.一種浮動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)，其包含：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述船舶沒(méi)有推進(jìn)構(gòu)件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述船舶具有限定在所述船尾區(qū)段的中心部分中的凹部，以收容驅(qū)動(dòng)船舶的船首。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述船體的所述船頭區(qū)段具有銳角表面，以促進(jìn)所述船舶在水上向前通行。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述船舶形成為駁船。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含位于所述船舶上的至少一個(gè)lng儲(chǔ)罐。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)lng儲(chǔ)罐包括安置在所述甲板下方的多個(gè)lng儲(chǔ)罐。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述orc發(fā)電機(jī)被配置成用于除了所述燃?xì)鉁u輪之外或替代所述燃?xì)鉁u輪進(jìn)行發(fā)電。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述orc發(fā)電機(jī)具有第一發(fā)電容量，并且所述燃?xì)鉁u輪具有高于所述第一發(fā)電容量的第二發(fā)電容量。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述電源子系統(tǒng)被配置成當(dāng)所述燃?xì)鉁u輪和所述orc發(fā)電機(jī)同時(shí)操作以發(fā)電時(shí)并且當(dāng)由所述至少一個(gè)遠(yuǎn)程電力接收端汲取的負(fù)荷的變化在所述第一發(fā)電容量?jī)?nèi)時(shí)，響應(yīng)于所述負(fù)荷的變化而改變所述orc發(fā)電機(jī)的操作。

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述orc發(fā)電機(jī)包含徑向膨脹機(jī)。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述徑向膨脹機(jī)包括可變?nèi)肟谌~片，所述可變?nèi)肟谌~片能控制以使得能夠調(diào)整所述orc發(fā)電機(jī)的電力輸出。

13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述燃?xì)鉁u輪的功率輸出介于約5mw與約20mw之間。

14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述orc發(fā)電機(jī)的功率輸出介于約2mw與約6mw之間。

15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括：至少一個(gè)儲(chǔ)罐，所述至少一個(gè)儲(chǔ)罐用于從一個(gè)或多個(gè)lng儲(chǔ)罐接收蒸發(fā)氣體；以及輔助燃燒器，所述輔助燃燒器用于燃燒所述蒸發(fā)氣體，以產(chǎn)生用于操作所述orc發(fā)電機(jī)的輔熱。

16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括風(fēng)門，所述風(fēng)門在第一位置中允許所述燃?xì)鉁u輪和所述orc發(fā)電機(jī)一起操作，并且在第二位置中允許所述燃?xì)鉁u輪和所述orc發(fā)電機(jī)彼此獨(dú)立地操作。

17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述orc發(fā)電機(jī)包括新鮮空氣點(diǎn)火煙囪。

18.一種發(fā)電設(shè)備，其包含：

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中所述浮動(dòng)碼頭包含：舷梯，所述舷梯允許人員進(jìn)入；至少一個(gè)第一艙，所述至少一個(gè)第一艙分別用于收容所述至少一個(gè)浮動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)；以及至少一個(gè)第二艙，所述至少一個(gè)第二艙分別用于收容所述至少一個(gè)浮動(dòng)lng儲(chǔ)存船舶。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)浮動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)比所述至少一個(gè)浮動(dòng)lng儲(chǔ)存船舶更靠近所述海岸線系泊。

21.根據(jù)權(quán)利要求18至20中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)浮動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)使用互鎖裝置系泊到所述浮動(dòng)碼頭。

22.根據(jù)權(quán)利要求18至21中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)浮動(dòng)lng儲(chǔ)存船舶通過(guò)使用互鎖裝置系泊到所述浮動(dòng)碼頭。

23.根據(jù)權(quán)利要求21或權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中所述互鎖裝置是用于限制移動(dòng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)。

24.根據(jù)權(quán)利要求21至23中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述互鎖裝置是液壓銷。

技術(shù)總結(jié)
一些實(shí)施例涉及一種發(fā)電系統(tǒng)。示例浮動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)包含：船舶，所述船舶包括：船舶框架、圍繞所述船舶框架并限定船頭區(qū)段和船尾區(qū)段的船體，以及由所述船舶框架支撐的甲板。燃?xì)鉁u輪可以設(shè)置在所述船舶上，以通過(guò)天然氣的燃燒來(lái)發(fā)電。有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)發(fā)電機(jī)可以設(shè)置在所述船舶上，以通過(guò)熱回收發(fā)電。供氣管線可以設(shè)置在所述船舶上，以向所述燃?xì)鉁u輪供應(yīng)液化天然氣(LNG)。電源子系統(tǒng)可以設(shè)置在所述船舶上，以從所述燃?xì)鉁u輪或所述ORC發(fā)電機(jī)中的至少一者接收電力，并且向遠(yuǎn)離所述船舶的至少一個(gè)遠(yuǎn)程電力接收端(sink)供電。

技術(shù)研發(fā)人員：G·A·勞倫斯,C·L·霍布斯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：二十20能源系統(tǒng)私人有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/22