[發(fā)明專利]波浪能整體發(fā)電裝置及其安裝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310552812.2
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103669303A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉愛永;范會渠;繆泉明
• 申請（專利權(quán)）人: 上海利策科技股份有限公司
• 主分類號: E02B9/08
• 分類號: E02B9/08;F03B13/22;F03B13/24
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 鐘玉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及波浪能發(fā)電，尤其涉及一種波浪能整體發(fā)電裝置及其安裝方法。

背景技術(shù)

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的激增和社會的進(jìn)步，人類對能源的需求日益增長。而占地球表面積70％的海洋，集中了97％的水量，蘊(yùn)藏著大量的能源，包括波浪能、潮汐能、海流能、溫差能、鹽差能等。其中，波浪能由于開發(fā)過程中對環(huán)境影響小且以機(jī)械能形式存在，是品位最高的海洋能。利用波浪能發(fā)電可為邊遠(yuǎn)海島和海上設(shè)施等提供清潔能源，還可利用波浪能提供的動力進(jìn)行海水淡化，從深海提取低溫海水進(jìn)行空調(diào)制冷以及制氫等。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展以及世界各國科技工作者的努力，近年來，海洋波浪能發(fā)電技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，陸續(xù)有試驗(yàn)電站投入商業(yè)運(yùn)行。可以預(yù)見，不遠(yuǎn)的將來，隨著海洋波浪能發(fā)電技術(shù)日益成熟，將會有越來越多的海洋波浪能發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)運(yùn)行。

波浪能是一種密度低、不穩(wěn)定、無污染、可再生、儲量大、分布廣、利用難的能源。波浪發(fā)電是波浪能利用的主要方式，此外，波浪能還可以用于抽水、供熱、海水淡化以及制氫等。波浪能利用裝置的種類繁多，波浪能的轉(zhuǎn)換一般有三級。第一級為波浪能的收集，通常采用聚波和共振的方法把分散的波浪能聚集起來。第二級為中間轉(zhuǎn)換，即能量的傳遞過程，包括機(jī)械傳動、低壓水力傳動、高壓液壓傳動、氣動傳動，使波浪能轉(zhuǎn)換為有用的機(jī)械能。第三級轉(zhuǎn)換又稱最終轉(zhuǎn)換，即由機(jī)械能通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。

波浪發(fā)電要求輸入的能量穩(wěn)定，必須有一系列穩(wěn)速、穩(wěn)壓和蓄能等技術(shù)來確保，它同常規(guī)發(fā)電相比有著特殊的要求。利用波浪發(fā)電，必須在海上建造浮體，并解決海底輸電問題；在海岸處需要建造特殊的水工建筑物，以利收集海浪和安裝發(fā)電設(shè)備。波浪電站與海水相關(guān)，各種裝置均應(yīng)考慮海水腐蝕、海生物附著和抗御海上風(fēng)暴等工程問題，以適應(yīng)海洋環(huán)境，常規(guī)的波浪能發(fā)電結(jié)構(gòu)如下圖，海上安裝導(dǎo)管架需要用到打樁起重船等大型船只，施工時(shí)間長，費(fèi)用高，而且從導(dǎo)管架平臺上收集的波浪能經(jīng)過長的海水（或空氣）輸送管線到岸上的壓力儲存裝置，能耗損失大，效率低，海水（或空氣）輸送管線相對來說尺寸和重量都比較大，鋪設(shè)施工難度大，時(shí)間長。波浪能發(fā)電裝置總的來說成本高，時(shí)間長，效率低。

波浪能技術(shù)目前還處于發(fā)散狀態(tài)，存在各種技術(shù)的不同發(fā)展方向，但發(fā)展趨勢是不斷地向高效率、高可靠性、低造價(jià)方向發(fā)展，以形成低成本的成熟技術(shù)，最后通過規(guī)模化生產(chǎn)和應(yīng)用，可大幅降低發(fā)電成本。波浪能能流密度高、儲量巨大且分布廣泛，是未來海洋能利用發(fā)展的主要方向，在海洋開發(fā)和海防方面將起到關(guān)鍵作用。通過開展波浪能轉(zhuǎn)換過程的研究，進(jìn)一步提高波浪能裝置的轉(zhuǎn)換效率以及可靠性，是波浪能利用技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的施工成本高等上述不足，提供一種波浪能整體發(fā)電裝置及其安裝方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種波浪能整體發(fā)電裝置，包括至少一個(gè)主安裝支架和多個(gè)副安裝支架，所述主安裝支架和副安裝支架底部均設(shè)有用于與海底固定的吸力式基礎(chǔ)，所述副安裝支架上設(shè)有收集安裝平臺，所述主安裝支架上設(shè)有收集安裝平臺以及發(fā)電安裝平臺，所述發(fā)電安裝平臺設(shè)在所述收集安裝平臺上方，所述發(fā)電安裝平臺上設(shè)有至少一組發(fā)電組件，所述收集安裝平臺上設(shè)有多個(gè)波浪能轉(zhuǎn)化裝置，所有波浪能轉(zhuǎn)化裝置和所述發(fā)電組件之間連接有壓力輸送管線，所述發(fā)電組件通過輸電電纜與電能儲備裝置連接。

優(yōu)選地，所有波浪能轉(zhuǎn)化裝置的方位角一致。

優(yōu)選地，所述發(fā)電組件包括相互連接的壓力儲存裝置和發(fā)電設(shè)備，所述波浪能轉(zhuǎn)化裝置通過壓力輸送管線連接壓力儲存裝置，所述發(fā)電設(shè)備通過輸電電纜連接所述電能儲備裝置。

本發(fā)明還提供一種波浪能整體發(fā)電裝置的安裝方法，包括以下步驟：

1）在陸地碼頭上組裝安裝支架，所述主安裝支架上裝設(shè)所述發(fā)電組件和波浪能轉(zhuǎn)化裝置，副安裝支架上僅裝設(shè)波浪能轉(zhuǎn)化裝置，所述主安裝支架和和副安裝支架底部均裝設(shè)有吸力式基礎(chǔ)和可解脫浮筒；

2）將組裝好的安裝支架吊裝至海水中，依靠所述可解脫浮筒的浮力浮在水面上，利用拖船拖航至安裝地點(diǎn)，到達(dá)所述安裝地點(diǎn)后，通過三只定位船調(diào)整所述安裝支架的位置坐標(biāo)；

3）調(diào)整好位置后，控制所述吸力式基礎(chǔ)充氣，安裝支架可以依靠所述吸力式基礎(chǔ)的浮力浮在水面后，解除所述可解脫浮筒；