海流能發(fā)電站的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種海流能發(fā)電站，屬可再生能源領(lǐng)域。其結(jié)構(gòu)不同于世界上現(xiàn)有的海流能發(fā)電技術(shù)，是一種由主浮箱、兩組水密發(fā)電室浮箱、支架、系泊機(jī)構(gòu)等組成。發(fā)電室浮箱兩端分別安裝牽引軸及均布的渦輪葉片，前端牽引軸經(jīng)由前牽引鎖鏈與前樁錨連接，后端滑動(dòng)鎖鏈與牽引軸鏈接另一端穿過樁錨上的兩滑輪與后端連接座鏈接。浮箱后端設(shè)有垂直翼、水平翼，使發(fā)電站順海流方向取力做功。發(fā)電室浮箱后端設(shè)有水壓翼，使發(fā)電站的后端與前端同步升降，保持其平衡。海流推動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電室浮箱內(nèi)的發(fā)電機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能，經(jīng)電纜將電能輸往陸地。本發(fā)明技術(shù)設(shè)計(jì)簡捷、安裝方便，裝機(jī)成本低，因此具有很高地推廣使用價(jià)值。
【專利說明】海流能發(fā)電站

【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本發(fā)明涉及一種可再生能源領(lǐng)域中海流能發(fā)電站，具體地說是一種由主浮箱、兩組水密發(fā)電室浮箱、支架、渦輪葉片、系泊裝置等組成，安裝在水下，利用海流能發(fā)電的全新技術(shù)。

【背景技術(shù)】
:
[0002]當(dāng)今世界上化石能源的極度開發(fā)，使這一有限資源面臨枯竭的危險(xiǎn)。因此，開發(fā)可再生能源已引起各國政要的高度重視。我國是世界人口最多的國家，加之近十幾年來我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，使國內(nèi)電力供應(yīng)不堪重負(fù)。目前電力的緊缺已給我國高速發(fā)展的國民經(jīng)濟(jì)帶來了重大影響，使我國高速發(fā)展的國民經(jīng)濟(jì)遇到了難以突破的瓶頸。解決能源問題已提高到我國國民經(jīng)濟(jì)能否繼續(xù)保持高速、健康發(fā)展的戰(zhàn)略高度來認(rèn)識(shí)。
[0003]目前我國利用海流能發(fā)電的技術(shù)在世界上還處于相對(duì)落后的狀態(tài)，海洋大量可再生波力能源未能開發(fā)利用。為了促進(jìn)可再生能源的開發(fā)利用，增加能源供應(yīng)，改善能源結(jié)構(gòu)，保障能源安全，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，我國相繼出臺(tái)了《可再生能源法》等一系列激勵(lì)政策。但是海流能發(fā)電技術(shù)的研發(fā)卻收效甚微，其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展更無從談起。究其原因在于海流能流速小、發(fā)電量低，世界上現(xiàn)有海流能技術(shù)發(fā)電設(shè)備體積龐大、水下基礎(chǔ)施工難度大、建設(shè)成本高所致。該海流能發(fā)電站的發(fā)明創(chuàng)造，將有效解決上述難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0004]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)現(xiàn)有海流能發(fā)電技術(shù)的不足，提供的一種設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)獨(dú)特、適應(yīng)性能廣、裝機(jī)造價(jià)低、投入回收快的海流能發(fā)電技術(shù)。該技術(shù)不同于現(xiàn)有海流能發(fā)電技術(shù)，其結(jié)構(gòu)簡單、軟連接、懸浮式、裝機(jī)量大、安裝快捷方便屬全新的海流能發(fā)電技術(shù)。
[0005]本發(fā)明解決其有關(guān)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)現(xiàn)有海流能發(fā)電技術(shù)的不足，經(jīng)科技創(chuàng)新，研發(fā)出一種全新型海流能發(fā)電技術(shù)。
[0007]本發(fā)明主要考慮如何解決:海流能發(fā)電站裝機(jī)量小，電站造價(jià)成本高，缺乏市場競爭力，難以產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵問題。
[0008]本發(fā)明解決其上述問題所采用的技術(shù)方案是:
[0009]一、海流能發(fā)電站主浮箱的兩側(cè)分別設(shè)有水密發(fā)電室浮箱，兩個(gè)水密發(fā)電室浮箱的兩端分別與主浮箱的兩端由支架連接，組成發(fā)電站的載體。
[0010]二、主浮箱后端縱向設(shè)有垂直翼、橫向兩側(cè)設(shè)有水平翼，使電站縱向與水流方向保持一致。
[0011]三、水密發(fā)電室浮箱后端上面設(shè)有水壓翼，水壓翼縱向與水密發(fā)電室浮箱形成一夾角，使水流通過時(shí)產(chǎn)生一定的壓力，使發(fā)電站保持水平，控制因前牽引的作用力使發(fā)電站尾部升高
[0012]四、水密發(fā)電室浮箱兩端分別設(shè)內(nèi)置發(fā)電機(jī)構(gòu)，外部分別安裝發(fā)電室密封罩并均布設(shè)置渦輪葉片。
[0013]五、兩個(gè)水密發(fā)電室浮箱兩端分別安裝牽引軸，前端牽引軸經(jīng)由前牽引鎖鏈與前樁錨連接，后端牽引軸與平衡滑動(dòng)鎖鏈鏈接另一端穿過后樁錨上的鎖鏈滑輪再穿過中樁錨上的滑輪固定在后端連接座上。
[0014]六、根據(jù)海床條件設(shè)置樁錨，不適合設(shè)置樁錨的可實(shí)施預(yù)制混凝土基座系泊。
[0015]七、海流推動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電室浮箱內(nèi)的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，經(jīng)電纜將電能輸往陸地。
[0016]本發(fā)明的海流能發(fā)電站，其工作原理如下:
[0017]本發(fā)明其結(jié)構(gòu)不同于世界上現(xiàn)有的海浪發(fā)電技術(shù)，是一種由主浮箱、兩組水密發(fā)電室浮箱、支架、渦輪葉片、系泊裝置等組成，懸浮在水中，利用海流能推動(dòng)渦輪葉片發(fā)電的全新技術(shù)。海流能發(fā)電站的載體由多個(gè)浮箱組成，兩個(gè)水密發(fā)電室浮箱的兩端分別安裝牽引軸，前端牽引軸經(jīng)由前牽引鎖鏈與前樁錨連接，后端牽引軸與平衡滑動(dòng)鎖鏈鏈接另一端穿過后樁錨上的鎖鏈滑輪再穿過中樁錨上的滑輪固定在后端連接座上。由于載體浮箱的排水量產(chǎn)生的浮力大于電站的自重加海流推動(dòng)所有葉輪的力。因此，當(dāng)海流流量低時(shí)，受前系泊鎖鏈的引力及浮箱升力影響，電站開始上升前移，直至后端平衡滑動(dòng)鎖鏈的一條線形成垂直時(shí)，電站上升被限位。當(dāng)海流流量增強(qiáng)時(shí)，海流推動(dòng)葉輪的力加大，電站開始下降后移。平衡滑動(dòng)鎖鏈的垂直線逐漸伸長，同時(shí)載體浮箱的浮力逐漸減少，迫于減少的浮力與海流推動(dòng)葉輪的力相等時(shí)，電站剩余浮力阻止電站下降。
[0018]主浮箱后端縱向設(shè)有垂直翼，使電站縱向與水流方向保持一致，橫向兩側(cè)設(shè)有水平翼。水密發(fā)電室浮箱后端上面設(shè)有水壓翼，水壓翼縱向與水密發(fā)電室浮箱形成一夾角，使水流通過時(shí)產(chǎn)生一定的壓力，控制因前牽引的作用力使發(fā)電站尾部升高。水平翼與水壓翼結(jié)合使發(fā)電站保持平衡。
[0019]根據(jù)海床條件設(shè)置樁錨，不適合設(shè)置樁錨的可實(shí)施預(yù)制混凝土基座系泊。
[0020]海流推動(dòng)渦輪葉片旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電室浮箱內(nèi)的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，經(jīng)電纜將電能輸往陸地。電站發(fā)電機(jī)構(gòu)采用低轉(zhuǎn)速外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)，不需要變速器，減少了維修難度。
[0021]此項(xiàng)發(fā)明技術(shù)首創(chuàng)將發(fā)電站與基礎(chǔ)實(shí)施由錨系軟性連接，解決了世界上現(xiàn)有海流發(fā)電技術(shù)基礎(chǔ)與發(fā)電系統(tǒng)剛性連接造成制作成本大，難以產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的問題，因此具有很高地推廣使用價(jià)值。
[0022]該組合式海浪發(fā)電站與現(xiàn)有技術(shù)相比，所產(chǎn)生的有益效果是:
[0023]我國是一個(gè)海洋大國，擁有漫長的海岸線、眾多的島嶼和遼闊的管轄海域，我國海岸線總長達(dá)32000公里，其中陸地海岸線18000公里，島嶼海岸線14000公里，我國有6500多個(gè)面積在500平方米以上的島嶼，我國管轄的海域約354萬平方公里，相當(dāng)于我國陸地面積的1/3。我國海流能資源豐富，可開發(fā)利用前景廣闊。
[0024]目前我國利用海流能發(fā)電的技術(shù)在世界上還處于相對(duì)落后的狀態(tài)，海洋大量可再生海流能資源未開發(fā)利用。為了促進(jìn)海洋可再生能源的開發(fā)利用，增加能源供應(yīng)，改善能源結(jié)構(gòu)，保障能源安全，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，我國相繼出臺(tái)了《可再生能源法》等一系列激勵(lì)政策。但是海流能發(fā)電技術(shù)的研發(fā)卻收效甚微，其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展更無從談起。究其原因在于海流能的技術(shù)匱乏，設(shè)備制造技術(shù)要求工藝高，海洋施工難度大，發(fā)電率低，造成海流能開發(fā)利用發(fā)電成本高所致。該海流能發(fā)電站的發(fā)明創(chuàng)造，將有效解決上述難題。
[0025]該海流能發(fā)電站與現(xiàn)有技術(shù)相比，所產(chǎn)生的有益效果是:
[0026]1、本發(fā)明提供一種海流能發(fā)電站，其結(jié)構(gòu)不同于世界上現(xiàn)有的海流發(fā)電站的基礎(chǔ)與發(fā)電系統(tǒng)剛性連接技術(shù)，是一種由主浮箱、兩組水密發(fā)電室浮箱、支架、渦輪葉片、系泊裝置等組成，軟性連接懸浮在水中，利用海流能推動(dòng)渦輪葉片發(fā)電的全新技術(shù)。
[0027]2、由于載體浮箱的排水量產(chǎn)生的浮力大于電站的自重加海流推動(dòng)所有葉輪的力。因此，軟性連接使海流發(fā)電站懸浮在水中，可適應(yīng)任何水深的海域，克服了現(xiàn)有剛性連接技術(shù)適應(yīng)海域的局限性。
[0028]3、剛性連接的海流發(fā)電站由于體積龐大，裝機(jī)量小，裝機(jī)成本高，難以產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。該海流能發(fā)電站與現(xiàn)有技術(shù)相比，所產(chǎn)生的有益效果是安裝有多臺(tái)發(fā)電機(jī)，裝機(jī)容量大。軟性連接的錨鏈代替了粗大笨重的鋼結(jié)構(gòu)組件，節(jié)省了大量材料，從而降低了成本。
[0029]4、該海流發(fā)電站模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡潔，工廠可實(shí)施流水線加工。海岸組裝方便、快捷。海上安裝省力省時(shí)，具備產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的條件。

【專利附圖】

【附圖說明】
:
[0030]附圖為本發(fā)明的海流能發(fā)電站示意圖；
[0031]圖中；1-主浮箱、2-垂直翼、3-水平翼、4-支架、5-水密發(fā)電室浮箱、6_水壓翼、7-水密發(fā)電機(jī)構(gòu)、8-發(fā)電室密封罩、9-渦輪葉片、10-牽引軸、11-前牽引鎖鏈、12-滑動(dòng)鎖鏈、13-鎖鏈滑輪、14-連接座、15-前樁錨、16-后樁錨、17-中樁錨、18-電纜、19-預(yù)制混凝土基座。

【具體實(shí)施方式】
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[0032]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的組合式海流能發(fā)電站作以下詳細(xì)地說明。
[0033]如圖中所示；主浮箱⑴后端縱向設(shè)有垂直翼(2)、橫向兩側(cè)設(shè)有水平翼⑶。主浮箱(I)兩側(cè)分別設(shè)有水密發(fā)電室浮箱(5)，兩個(gè)水密發(fā)電室浮箱(5)的兩端分別與主浮箱
(I)的兩端由支架(4)連接組成一體。
[0034]如圖中所示；水密發(fā)電室浮箱(5)后端上面設(shè)有水壓翼(6)，水壓翼(6)縱向與水密發(fā)電室浮箱(5)形成一夾角，使水流通過時(shí)產(chǎn)生一定的壓力，保持發(fā)電站平衡，控制因前牽引的作用力使發(fā)電站尾部升高
[0035]如圖中所示；水密發(fā)電室浮箱(5)兩端分別內(nèi)置水密發(fā)電機(jī)構(gòu)(7)，外部分別安裝發(fā)電室密封罩(8)并均布安裝渦輪葉片(9)。
[0036]如圖中所示；兩個(gè)水密發(fā)電室浮箱(5)兩端分別安裝牽引軸(10)，前端牽引軸
(10)經(jīng)由前牽引鎖鏈(11)與前樁錨(15)連接，后端牽引軸(10)與滑動(dòng)鎖鏈(12)鏈接另一端穿過后樁錨(16)上的鎖鏈滑輪(13)再穿過中樁錨(17)上的鎖鏈滑輪(13)固定在后端連接座(14)上。
[0037]如圖中所示；根據(jù)海床條件設(shè)置樁錨，不利于設(shè)置樁錨的可實(shí)施預(yù)制混凝土基座
(19)系泊。
[0038]如圖中所示；海流推動(dòng)渦輪葉片(9)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電室浮箱(5)內(nèi)的水密發(fā)電機(jī)構(gòu) (7)產(chǎn)生電能，經(jīng)電纜(18)將電能輸往陸地。
【權(quán)利要求】
1.海流能發(fā)電站，其特征在于；主浮箱(I)后端縱向設(shè)有垂直翼(2)、橫向兩側(cè)設(shè)有水平翼⑶。
2.海流能發(fā)電站，其特征在于；主浮箱(I)兩側(cè)分別設(shè)有水密發(fā)電室浮箱(5)，兩個(gè)水密發(fā)電室浮箱(5)的兩端分別與主浮箱(I)的兩端由支架(4)連接組成一體。
3.海流能發(fā)電站，其特征在于；水密發(fā)電室浮箱(5)后端上面設(shè)有水壓翼(6)，水壓翼(6)縱向與水密發(fā)電室浮箱(5)形成一夾角，使水流通過時(shí)產(chǎn)生一定的壓力，保持發(fā)電站平衡，控制因前牽引的作用力使發(fā)電站尾部升高。
4.海流能發(fā)電站，其特征在于；水密發(fā)電室浮箱(5)兩端分別內(nèi)置水密發(fā)電機(jī)構(gòu)(7)，外部分別安裝發(fā)電室密封罩(8)并均布安裝渦輪葉片(9)。
5.海流能發(fā)電站，其特征在于；兩個(gè)水密發(fā)電室浮箱(5)兩端分別安裝牽引軸(10)，前端牽引軸(10)經(jīng)由前牽引鎖鏈(11)與前樁錨(15)連接，后端牽引軸(10)與滑動(dòng)鎖鏈(12)鏈接另一端穿過后樁錨(16)上的鎖鏈滑輪(13)再穿過中樁錨(17)上的鎖鏈滑輪(13)固定在后端連接座(14)上。
6.海流能發(fā)電站，其特征在于；根據(jù)海床條件設(shè)置樁錨，不適合設(shè)置樁錨的可實(shí)施預(yù)制混凝土基座(19)系泊。
7.海流能發(fā)電站，其特征在于；海流推動(dòng)渦輪葉片(9)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電室浮箱(5)內(nèi)的水密發(fā)電機(jī)構(gòu)(7)產(chǎn)生電能，經(jīng)電纜(18)將電能輸往陸地。
【文檔編號(hào)】E02B9/08GK104420444SQ201310395287
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】路廣耀 申請(qǐng)人:路廣耀