[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于河流發(fā)電的并網(wǎng)供電系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN104037797A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李揚遠
• 申請（專利權(quán)）人: 李揚遠
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02K7/18;F03B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于河流發(fā)電的并網(wǎng)供電系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，全球的風(fēng)能約為2.74×109MW，其中可利用的風(fēng)能為2×107MW，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。中國風(fēng)能儲量很大、分布面廣，僅陸地上的風(fēng)能儲量就有約2.53億千瓦。?

隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，風(fēng)能市場也迅速發(fā)展起來。自2004年以來，全球風(fēng)力發(fā)電能力翻了一番，2006年至2007年間，全球風(fēng)能發(fā)電裝機容量擴大27％。2007年已有9萬兆瓦，這一數(shù)字到2010年將是16萬兆瓦。預(yù)計未來20-25年內(nèi)，世界風(fēng)能市場每年將遞增25％。隨著技術(shù)進步和環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，風(fēng)能發(fā)電在商業(yè)上將完全可以與燃煤發(fā)電競爭。?

“十五”期間，中國的并網(wǎng)風(fēng)電得到迅速發(fā)展。2006年，中國風(fēng)電累計裝機容量已經(jīng)達到260萬千瓦，成為繼歐洲、美國和印度之后發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的主要市場之一。2007年我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模延續(xù)暴發(fā)式增長態(tài)勢，截至2007年底全國累計裝機約600萬千瓦。2008年8月，中國風(fēng)電裝機總量已經(jīng)達到700萬千瓦，占中國發(fā)電總裝機容量的1％，位居世界第五，這也意味著中國已進入可再生能源大國行列。?

2008年以來，國內(nèi)風(fēng)電建設(shè)的熱潮達到了白熱化的程度。2009年，中國?(不含臺灣地區(qū))新增風(fēng)電機組10129臺，容量13803.2MW，同比增長124％；累計安裝風(fēng)電機組21581臺，容量25805.3MW。2009年，臺灣地區(qū)新增風(fēng)電機組37臺，容量77.9MW；累計安裝風(fēng)電機組227臺，容量436.05MW。?

然而，風(fēng)電在發(fā)展中也遇到不少問題：1、噪聲，視覺污染；2、占用大片土地；3、不穩(wěn)定，不可控；4、目前成本仍然很高；5、影響鳥類(尤其是遷徒)。?

顯然，風(fēng)電的發(fā)展是具有局限性的。中國是一個眾多河流的國家，如果能夠開發(fā)出非落差式水流發(fā)電，那么，江河發(fā)電的蘊量將是無比巨大的。非落差式水流的流速比較緩慢(雨季、融冰等除外)，但通常比氣流穩(wěn)定。一般說來，三級風(fēng)才有利用的價值。但從經(jīng)濟合理的角度出發(fā)，風(fēng)速大于每秒4米才適宜于發(fā)電。在一般情況下，雖然風(fēng)速大于水流的速度，但水流的沖力往往數(shù)倍于風(fēng)力，因此，將風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于河流發(fā)電無疑可以獲得同等的發(fā)電能力甚至優(yōu)于前者。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于河流發(fā)電的并網(wǎng)供電系統(tǒng)，以解決上述問題。?

本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于河流發(fā)電的并網(wǎng)供電系統(tǒng)，包括水葉、發(fā)電機、鐵塔。發(fā)電機包括磁幄、線圈，所述磁幄由兩部分永磁塊組成，一部分永磁塊N極全部朝向磁幄內(nèi)，另一部分永磁塊S極全部朝向磁幄內(nèi)，兩部分永磁塊合成徑向磁場。所述線圈通過轉(zhuǎn)軸置于磁幄內(nèi)，轉(zhuǎn)軸處于兩部分永磁塊的間隔處。所述線圈作為定子，磁幄作為轉(zhuǎn)子，線圈鐵芯為圓形鐵芯。其技術(shù)特征是：水葉置于磁幄，線圈定子固定于鐵塔上端，水葉為槳式結(jié)構(gòu)，徑向承受水力。由水葉、發(fā)電機、鐵塔組成的發(fā)電裝置通過鐵塔置于河道或?沿岸。整條河流布置有數(shù)組或數(shù)十組發(fā)電裝置，發(fā)電裝置之間通過輸電線連接且并網(wǎng)于岸上輸電系統(tǒng)。?

所述永磁磁幄為柱形或方形或箱形。?

所述永磁塊為釹鐵硼或強磁材料。?

所述圓形鐵芯由硅鋼材料構(gòu)成。?

所述置于磁幄的水葉為八片或多片。?

所述葉輪直徑為10-30m。?

所述鐵塔高為10-30m。?

所述河流布置有10-100組發(fā)電裝置。?

所述河流布置的發(fā)電裝置的間隔為100-200m。?

鐵塔通過水泥墩或打樁的方式固定于河道底部，也可樹立于岸邊或橫擔(dān)于岸上。固定于河道的鐵塔為圓柱形，以防水面垃圾的積累。水葉的工作(運動)為劃船式的，因而葉片不會積累水面垃圾，無須人工維護。?

本發(fā)明在不占用大片土地、不破壞生態(tài)平衡的情況下充分利用了河流水力資源(非落差式水流發(fā)電)，以聯(lián)網(wǎng)的方式最大限度地開發(fā)了江河蘊藏的能量。?

發(fā)電機采用圓形鐵芯線圈，磁幄呈現(xiàn)“無級”轉(zhuǎn)動，即使微弱的水流也能推得動水葉，從而實現(xiàn)低速發(fā)電機的低流速發(fā)電(水流越快發(fā)電效率越高。低流速發(fā)電確保發(fā)電機常年發(fā)電)。水葉帶動磁幄轉(zhuǎn)動，定子線圈發(fā)出的電為交流電(無刷)，因而風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于水流發(fā)電的低速發(fā)電機免維修使用年限可達25年以上。?

實施方式?