[發明專利]適應潮位變化的岸基式波浪能發電系統

有效

• 申請號: 201310302842.8
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103334867A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 顧煜炯;劉圣冠;黃委;謝典;雷少博;李佳佳;張婷婷;李雷;韓立;張偉霖;王電;趙洪慶;王建;信晶
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14
• 代理公司: 北京麟保德和知識產權代理事務所(普通合伙) 11428
• 代理人: 韓建功

技術領域

本發明屬于海洋能源開發利用技術領域，尤其涉及一種極小程度借助外部能源，無需人為操作的可適應潮位變化的岸基式波浪能發電系統。

背景技術

當今社會，能源緊缺、環境污染狀況日益嚴重，向海洋進軍，開發利用海洋能源，成為擴大人類生存空間、增加能源儲備、保護自然環境的重要出路，世界各國都在高度關注海洋能源的開發和利用，不斷強化海洋發展戰略，我國政府在近期閉幕的十八大上也鄭重提出建設海洋強國的主張。波浪能是海洋能源中品級相對較高的一種，且是清潔無污染的可再生低碳能源，我國海岸線綿長，波浪能資源儲量十分豐富，開發利用前景廣闊。

波浪能發電系統按其搜集波浪能位置不同可分為岸（基）式和離岸式兩種，針對離岸式波浪發電系統而言，停留在海面上固定位置的波浪能能源設備很難避開一些嚴重的暴風雨侵襲，對相應的結構設計和材料要求都很高，同時在海底建設設備基座異常困難且造價昂貴，會使單元發電成本飆升，而且當有關設備設施出現損壞或需維修時，不能就地提供服務，還需將它們運送到合適的維修地點進行維護，故離岸式波浪能發電發展緩慢。

不論是岸基式還是離岸式，潮位變化都會顯著影響波浪能發電系統的運行，尤其是影響波浪能搜集裝置的工作，故波浪能發電系統一般都需具備整體或局部可升降的功能，以消除潮位上升或下降帶給波浪能搜集的影響。目前，絕大部分波浪能發電系統采用液壓自升降系統來實現上述升降功能，雖然效果不錯，但借助了大量外部能源，增大了發電成本，與開發利用新能源的初衷不十分相符。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種結構簡單、可靠性高、獨立性強、經濟實用的適應潮位變化的岸基式波浪能發電系統。

本發明提出的技術方案是：

該系統包括：

設置在海岸上面的岸基；

沿縱向固定在岸基上的導向滑道，可沿滑道上下移動的滑動裝置；在滑動裝置的頂部配置制動裝置，控制滑動裝置與所述導向滑道的相對運動狀態；在所述制動裝置的底部安裝豎向壓力傳感器，通過導線反饋到控制系統，進行相關控制；

所述滑動裝置固定于基礎框架上；

在所述基礎框架中鑲嵌了若干浮箱；

若干浮子通過浮子臂與基礎框架鉸接，以吸收波浪能；

發電設備安置在岸基上，包括蓄能器、液壓馬達和直驅發電機；蓄能器與液壓缸的輸出端相連，液壓馬達與蓄能器的輸出端相連，直驅發電機與液壓馬達的輸出端連接；所述的液壓缸的輸入端和浮子臂相連。

所述基礎框架及其所連接部分依靠自身重力和浮力，借助滑動裝置沿導向滑道上下升降，高度定位由制動裝置實現。

所述的滑動裝置主要由U型滑體、內層滾輪和外層滾輪三部分組成，兩個內層滾輪與一個外層滾輪形成一組約束，在所述U型滑體上共設置3組，以帶動U型滑體沿導向滑道上下移動。

所述制動裝置由一組制動片及對稱布置的彈簧型單作用液壓缸組成。

多個所述浮子作為波浪能搜集裝置，將各自搜集的波浪能轉換成液壓能后，匯集到蓄能器，經緩沖后進入液壓馬達做功，帶動直驅發電機發電。

所述岸基沿基礎框架延伸的方向固定了多套導向滑道，對應的在所述基礎框架上安裝了相同數量的滑動裝置，便于系統平穩的升降。

所述浮箱上下兩面與基礎框架通過螺栓連接，四周通過斜拉桿件加固，形成網格狀，提高基礎框架的整體剛度。

所述的制動裝置靠液壓工作，包括制動片、彈簧型單作用液壓缸、對應連接在液壓缸上的活塞桿和油箱等，其中制動片固定在活塞桿的一端，液壓缸固定于滑動裝置頂端的基座上，且一套制動裝置對稱配置兩個液壓缸，但兩液壓缸共用一套打油設備和油箱。

所述壓力傳感器安裝在制動裝置與滑動裝置基座間，檢測的是待升降部分整體的豎向凈剩力，傳感器接收的信號反饋到發電機組主控制系統，控制系統做出判斷后，對制動液壓系統，尤其是相關閥門，做出相應控制操作。

本發明的有益效果為：

（1）本發明中發電系統的蓄能器、液壓馬達和發電機等重要硬件設備都置于岸上，便于維修保護，同時大大提高發電機組的安全穩定性。

（2）本發明的系統升降過程中完全依靠自身，無需借助外部能源，僅在定位時借入少量能源，獨立性強，發電成本低。

（3）本發明中升降動力為自身重力與浮力的差值，故升降無需人為操作，可隨潮位變化適時調整基礎框架的高度。

（4）本發明中整體結構簡單，可靠性高，且部件多為常規產品，方便生產和采購，便于推廣。

附圖說明

圖1是本發明的系統結構示意圖；