[實(shí)用新型]一種點(diǎn)浮式波浪能發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721784917.0
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN207728480U
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李騰;田仲偉;楊劍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司;華能集團(tuán)技術(shù)創(chuàng)新中心
• 主分類號: F03B13/18
• 分類號: F03B13/18
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種點(diǎn)浮式波浪能發(fā)電裝置，主要包括浮子系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、支撐基礎(chǔ)系統(tǒng)、連桿系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。其中浮子系統(tǒng)可隨時(shí)靈活地改變浮子面積。連桿系統(tǒng)的連桿與浮子系統(tǒng)連接，跟隨浮子進(jìn)行上下活塞運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械能。能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，并可隨時(shí)向外部裝置提供高強(qiáng)液壓能。在能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)外部設(shè)有剛性液壓滑套，可提供支撐力將整個(gè)發(fā)電裝置成為倒三角固定形式。控制系統(tǒng)起到實(shí)時(shí)通訊以及控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使發(fā)電裝置處于最佳匹配狀態(tài)。本實(shí)用新型實(shí)時(shí)提高波浪能吸收效率及中間能量轉(zhuǎn)化效率，降低建造成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。提高裝置抵抗極端海況能力，延長部件使用壽命，減少維護(hù)費(fèi)用，提高設(shè)備安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于可再生能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種點(diǎn)浮式波浪能發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的激增與社會(huì)的進(jìn)步，人類對能源的需求日益增長。因石燃料能源危機(jī)和環(huán)境變化壓力，使得可再生新型能源在全球越來越受到重視。其中占地球表面積70％的海洋蘊(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。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，是目前最受關(guān)注與開發(fā)的海洋能發(fā)電類型。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(dòng)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。近年來，國家大力發(fā)展波浪能發(fā)電產(chǎn)業(yè)，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(huì)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。

我國波浪能發(fā)電從20世紀(jì)80年代左右開始有較多研究。目前，波浪能發(fā)電技術(shù)大致劃分為振蕩水柱式、振蕩浮子式(點(diǎn)浮式)、筏式、擺式、越浪式(收縮波道)等技術(shù)。點(diǎn)浮式裝置尺度相比其他形式小，由相對運(yùn)動(dòng)的浮體、支撐結(jié)構(gòu)、液壓或發(fā)電裝置組成。點(diǎn)吸收式利用波浪的升沉帶動(dòng)動(dòng)浮子與靜浮體之間的相對運(yùn)動(dòng)吸收波浪能，因?qū)Σɡ四苜Y源條件的要求較低，小浪下轉(zhuǎn)換效率較高，受到市場青睞。但實(shí)際研發(fā)商業(yè)化的過程中存在很多缺點(diǎn)：一是，我國波浪能資源浪小且不規(guī)則，無法實(shí)時(shí)控制浮子實(shí)際受力面積與波浪大小匹配，不能提高海洋能源利用率；二是，研發(fā)技術(shù)不成熟使得開發(fā)成本高，各級能量轉(zhuǎn)換效率無法得到提升；三是，極端條件(大風(fēng)大浪)下的安全性問題也受到人們越來越多的關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種點(diǎn)浮式波浪能發(fā)電裝置，隨著海洋波浪大小變化，通過改變吸收能量浮子部分的面積，匹配波浪大小變化情況，始終獲得很高的能量利用效率。同時(shí)對于液壓能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)采用雙向活塞桿聯(lián)動(dòng)操作，提高能量轉(zhuǎn)換效率，增加經(jīng)濟(jì)效益。此外本實(shí)用新型在達(dá)到上述目的過程中，利用已有的固定結(jié)構(gòu)使整體外形設(shè)計(jì)為三角形形式，增加點(diǎn)浮式波浪能發(fā)電裝置整體穩(wěn)定性，解決了點(diǎn)浮式發(fā)電裝置安全性能弱的通病。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種點(diǎn)浮式波浪能發(fā)電裝置，包括：

用于實(shí)現(xiàn)能量捕獲的漂浮在海面上的浮子系統(tǒng)1；

用于將浮子系統(tǒng)1捕獲的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)2；

以及，用于固定整套裝置的支撐基礎(chǔ)系統(tǒng)3；

其中，所述浮子系統(tǒng)1吸收能量部分的面積隨著海洋波浪大小變化而變化。

所述浮子系統(tǒng)1主要包括中心固定浮子1-1、邊緣移動(dòng)翻折浮子1-2及萬向連接件1-3三大部分，其中移動(dòng)翻折浮子1-2在中心固定浮子1-1的外沿平均分為4塊每塊90度，萬向連接件1-3為高強(qiáng)度不銹鋼鎖扣連接件，連接中心固定浮子1-1與邊緣移動(dòng)翻折浮子1-2，外部推力可使邊緣移動(dòng)翻折浮子1-2向下翻折與中心固定浮子1-1垂直或水平展開與中心固定浮子1-1平行，并瞬間自動(dòng)鎖死，當(dāng)海面起風(fēng)時(shí)產(chǎn)生波浪時(shí)，帶動(dòng)漂浮在海面上的浮子系統(tǒng)1整體上下移動(dòng)，將波浪能量轉(zhuǎn)化為上下移動(dòng)的機(jī)械能。