[實(shí)用新型]用于振蕩浮子式波浪能發(fā)電系統(tǒng)的能量吸收裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120494376.4
• 申請(qǐng)日: 2011-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202360292U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎祖福;李鑫渲;羅文佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黎祖福
• 主分類號(hào): F03B13/18
• 分類號(hào): F03B13/18
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 劉宇峰

技術(shù)領(lǐng)域

?本實(shí)用新型屬于海洋可再生能源開(kāi)發(fā)利用領(lǐng)域，涉及一種振蕩浮子式波浪能發(fā)電系統(tǒng)的能量吸收裝置。

背景技術(shù)

在全球氣候變暖及能源危機(jī)日顯的大背景下，開(kāi)發(fā)利用海洋可再生能源逐漸成為人類破解這兩大難題的重要手段。海洋可再生能源的開(kāi)發(fā)利用可有效緩解東部沿海，特別是海島地區(qū)的能源緊缺問(wèn)題，對(duì)于優(yōu)化我國(guó)能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)清潔能源開(kāi)發(fā)、應(yīng)對(duì)氣候變化、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)等具有戰(zhàn)略意義。

海洋可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用是一個(gè)涵蓋多個(gè)學(xué)科的綜合性問(wèn)題，涉及到機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、空氣動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)模型、計(jì)算機(jī)模擬、海洋科學(xué)等各領(lǐng)域。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的學(xué)者們提出了眾多形式的海洋可再生能源開(kāi)發(fā)利用方式。從上世紀(jì)70年代起，世界各國(guó)相繼開(kāi)展對(duì)海洋可再生能源的利用研究，80年代進(jìn)行了的實(shí)海況試驗(yàn)及應(yīng)用示范研究，波浪發(fā)電技術(shù)已逐步接近實(shí)用化水平。利用波浪能發(fā)電就是通過(guò)波浪的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)發(fā)電，將以水的動(dòng)能和勢(shì)能形式存在的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

世界上波浪能發(fā)電設(shè)備開(kāi)發(fā)最早的國(guó)家是法國(guó)，后來(lái)挪威、英國(guó)、日本、丹麥等相繼開(kāi)發(fā)，進(jìn)行了大量科研和產(chǎn)業(yè)化的嘗試。目前，英、日、挪等國(guó)對(duì)波浪能發(fā)電的研究最為踴躍，其技術(shù)已基本成熟，頗具示范效應(yīng)。近年來(lái)，鑒于我國(guó)能源戰(zhàn)略政策的需要，國(guó)內(nèi)有關(guān)波浪能發(fā)電技術(shù)的研究逐漸深入，波浪能發(fā)電裝置亦不斷完善。2005年初，由廣東能源研究所建設(shè)的廣東省汕尾市遮浪半島的100kW岸式水柱波浪能電站波浪能獨(dú)立穩(wěn)定發(fā)電系統(tǒng)第一次實(shí)海況試驗(yàn)獲得成功。清華大學(xué)研究者提出了一種新型的漂浮式波浪能發(fā)電裝置，可隨波浪的變化釋放變幅變頻的電能，再通過(guò)一些措施解決不穩(wěn)定電能的后處理問(wèn)題。

總而言之，我國(guó)波浪能發(fā)電起步較晚，但在國(guó)家科技攻關(guān)、“863”計(jì)劃支持下，經(jīng)過(guò)近30年的研究，已經(jīng)取得了較快的發(fā)展和長(zhǎng)足的進(jìn)步。微型波浪能發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟，并已商品化；小型岸式波浪能發(fā)電技術(shù)已進(jìn)入世界先進(jìn)行列，與國(guó)際領(lǐng)先水平的差距不大。在波浪能發(fā)電規(guī)模方面，世界上已從100kW，1000kW級(jí)發(fā)展到10000kW級(jí)的應(yīng)用，而我國(guó)目前仍停留在10kW，100kW級(jí)的水平上，至2020年的遠(yuǎn)景目標(biāo)也只是發(fā)展到100kW-1000kW級(jí)的波浪能電站，波浪能開(kāi)發(fā)的規(guī)模遠(yuǎn)小于挪威、英國(guó)等國(guó)，因此小型波浪發(fā)電距實(shí)用大規(guī)模應(yīng)用有一定距離。

振蕩浮子式波浪能發(fā)電系統(tǒng)既可以用于導(dǎo)航燈、燈樁、燈塔，也可以用于電解海水制氫、氨及電解制鋁、提鈾、海水淡化等工業(yè)生產(chǎn)；既能提供近海、島嶼作業(yè)所需的生活用電，也可以為邊遠(yuǎn)海域的國(guó)防、海洋開(kāi)發(fā)等活動(dòng)提供能量，應(yīng)用市場(chǎng)非常廣闊。對(duì)保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展面臨能源安全、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和應(yīng)對(duì)氣候變化多重壓力有重要意義。

能量吸收裝置是振蕩浮子式波浪能發(fā)電系統(tǒng)的核心部件之一，直接影響發(fā)電系統(tǒng)的能力轉(zhuǎn)化效率和使用壽命，是波浪能發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)研究的重要領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于振蕩浮子式波浪能發(fā)電系統(tǒng)的能量吸收裝置，具有加工難度低、能量吸收效率高、結(jié)構(gòu)牢固、抗風(fēng)浪能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型所述的一種用于振蕩浮子式波浪能發(fā)電系統(tǒng)的能量吸收裝置，包括：水泥樁，固定于海床上；導(dǎo)軌，沿垂直方向固定在所述水泥樁上；浮子，可移動(dòng)地設(shè)置在所述導(dǎo)軌上，在海平面上做垂直上下運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)本實(shí)用新型所述的能量吸收裝置的進(jìn)一步特征，所述的水泥樁為四根，呈正方形布局；所述的導(dǎo)軌為四條，各自固定在對(duì)應(yīng)的水泥樁上；所述的浮子通過(guò)外周的四個(gè)結(jié)合點(diǎn)固定到四條導(dǎo)軌上。

根據(jù)本實(shí)用新型所述的能量吸收裝置的進(jìn)一步特征，所述導(dǎo)軌包括水下部分和水上部分；導(dǎo)軌的水上部分連接機(jī)房平臺(tái)，浮子可通過(guò)導(dǎo)軌的水上部分收入機(jī)房平臺(tái)。

根據(jù)本實(shí)用新型所述的能量吸收裝置的進(jìn)一步特征，所述浮子只在導(dǎo)軌中段的一定區(qū)域運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)區(qū)域取決于波浪的最高位與最低位。

根據(jù)本實(shí)用新型所述的能量吸收裝置的進(jìn)一步特征，所述的浮子的垂直剖面呈橢圓形，水平剖面呈圓形。

根據(jù)本實(shí)用新型所述的能量吸收裝置的進(jìn)一步特征，所述的浮子有三分之一的部分是沒(méi)入水面之下，另三分之二的部分是露出水面之上。

本實(shí)用新型所述的用于振蕩浮子式波浪能發(fā)電系統(tǒng)的能量吸收裝置，具有以下特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)：

（1）加工難度低。浮子部件主構(gòu)件（框架）用鋼條焊成，結(jié)構(gòu)經(jīng)測(cè)算優(yōu)化，抗形變能力強(qiáng)同時(shí)節(jié)約用料，全部用料都是常用機(jī)械零部件，加工過(guò)程無(wú)需專用設(shè)備和精密儀器。