[實用新型]一種海上風電和海洋潮流能聯合發電裝置

有效

• 申請號: 201520526666.0
• 申請日: 2015-07-20
• 公開（公告）號: CN204984728U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 許世森;徐越;楊劍;李騰;馬銘遠;李啟明;劉大為;田仲偉;方芳;鐘祎勍
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D13/25;F03B13/12;F03B15/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術領域

本實用新型涉及海上風電和海洋能發電技術領域，特別涉及一種海上風電和海洋潮流能聯合發電裝置。

背景技術

隨著國內對能源需求的持續增長，石油等不可再生資源面臨著日益枯竭的趨勢，可再生能源越來越受到人們的關注和重視。作為一種新型無污染清潔產業，海上風電場在我國已開始建立，海上風電技術已開始得到廣泛運用。同樣儲量豐富、分布廣泛的潮流能也受到各國的青睞，極具開發前景和商業價值。由于兩者發電裝置所處環境均為海洋，將海上風電與潮流能發電裝置聯合發電，可以有效地利用有限空間資源，降低發電成本，提高綜合發電能力。

由于傳統的潮流能發電設備大多采用葉片式結構，安裝位置較為固定，當潮流流向發生變化，設備無法完全獲取能量，降低了設備發電效率。此外，潮流能發電設備載體的三種常用固定方式——樁柱式、漂浮式和座海底式，各自都有其缺點：座海式靠近海底流速較低，不便于維修檢修和回收；漂浮式錨泊受風浪影響較大，穩定性不佳；樁柱式雖相對穩定，但成本較高。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種海上風電和海洋潮流能聯合發電裝置，共用同一支撐基礎，降低了開發成本，增加了海上風電場經濟效益，并且所使用的新型潮流能發電裝置具有偏航功能，可以充分獲取潮流能，提高設備的發電率，從而充分利用海洋有限空間資源，提高海洋資源利用率。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種海上風電和海洋潮流能聯合發電裝置，包括：

用于實現風力發電的海上風力發電子系統1；

用于實現潮流能發電的潮流能發電子系統2；

用于將所述海上風力發電子系統1固定于海平面以上且將所述潮流能發電子系統2固定于以下的支撐基礎系統3；

以及，用于將所述海上風力發電子系統1和潮流能發電子系統2所發的電一并輸送到電網中的電能輸送系統4。

所述海上風力發電子系統1包括葉片1-1，葉片1-1通過轉軸1-2連接齒輪箱1-3，齒輪箱1-3與發電機一1-4連接，風能使葉片1-1轉動從而帶動齒輪箱1-3向發電機一1-4提供動力進行發電，所發電力通過與發電機一1-4連接的電纜4-2向外輸送。

所述潮流能發電子系統2包括圓錐形旋轉體2-1，圓錐形旋轉體2-1的尾部通過軸承2-4與發電機二2-2的電機軸2-5相連，發電機二2-2安裝在L型支撐架2-3上，海洋潮流通過圓錐形旋轉體2-1的轉動向發電機二2-2提供動力進行發電，所發電力通過與發電機二2-2連接的電纜4-2向外輸送。

所述圓錐形旋轉體2-1上設有等間距的阿基米德螺旋槽，螺旋槽內安裝有垂直于槽的阿基米德螺旋板2-6。

所述潮流能發電子系統2上設有方向傳感器2-8，用來接收潮流流向的信息。

所述L型支撐架2-3內設置有用于改變潮流能發電裝置方向的偏航裝置2-7。

所述支撐基礎系統3為單樁式基礎結構，固定于海底。

所述電能輸送系統4包括與所述海上風力發電子系統1和潮流能發電子系統2輸出電力相連接的電纜4-2，電纜4-2與變壓器4-1連接，變壓器4-1對輸入的電能進行整合處理，整合處理后的電力輸送至電網。

本實用新型可采用控制系統進行發電控制，所述控制系統包括：

潮流能控制卡8，接收潮流能發電子系統2含有方向參數的傳感器信息并作出反應；

海上風機控制卡9，接收海上風力發電子系統1含有風速、發電機轉速、功率參數的傳感器信息并作出反應；

環境控制卡10，接收周邊環境信息并作出反應；

變壓器開關控制卡11，與環境控制卡10連接，控制變壓器4-1的啟停；

快速路由器7，實現通信功能，所述潮流能控制卡8和快速路由器7的第一輸入/輸出連接，快速路由器7的第二輸入/輸出和海上風機控制卡9連接，快速路由器7的第三輸入/輸出通過環境控制卡10和變壓器控制卡11連接，

工控機6，與快速路由器7的第四輸入/輸出連接，接收信息并提供控制指令；

岸上控制單元5，與工控機6連接，提供遠程控制指令。

所述潮流能控制卡8根據接收到的方向傳感器信息，根據已測潮流的流向調整潮流能發電裝置的位置，使潮流能發電裝置的軸向與潮流流向一致，從而獲取最大的能量；