[發明專利]一種防波堤兼雙氣室振蕩水柱發電裝置

有效

• 申請號: 201810339745.9
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108644057B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 鄧爭志;王辰;王鵬;茆大煒;歐澤挺;趙西增
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F03B13/24
• 分類號: F03B13/24;E02B3/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 忻明年

本發明公開了一種防波堤兼雙氣室振蕩水柱發電裝置。本發明由多個發電裝置單元組成，每個發電裝置單元由前垂向直板、前氣室、前彈簧、前氣流通道、前空氣透平、后垂向薄板、后氣室、后彈簧、后氣流通道、后空氣透平、前發電機組、中發電機組、后發電機組、可自動調節導桿、縱蕩中垂板、錨鏈、錨鏈固定樁等組成。本發明實現波浪能轉化為電能的過程基于振蕩水柱發電裝置波能轉化原理，工程可靠性強，實用價值高。

技術領域

本發明涉及一種防波堤兼發電裝置，具體涉及一種可以防浪消浪的防波堤兼雙氣室振蕩水柱發電裝置。

背景技術

20世紀70年代的石油危機開啟可再生能源研究的新時代，最受關注的領域包括太陽能、風能及海洋能，其中海洋能被認為是最安全、清潔和穩定的能源供給。太陽能及陸上風能發電已逐步實現產業化，但受地域影響顯著；核能發電效率很高，一旦泄漏則會產生嚴重的環境問題。海洋能中包含離岸風，相對于陸地風資源具有風力強、風向穩定及受周邊環境影響小等優勢。同時，海洋中的波浪能較易預測且提取方法很多，被認為是一種極具潛力的能源儲備。全球波浪能總量約為2.11TW，相較于傳統火力發電，波浪能發電的成本依然很高，還處于產業初端的研發設計階段。在眾多波浪能轉換技術中，OWC裝置的主要部件不與海水接觸，具有使用壽命長且便于維修等優勢，是目前被廣泛認可的波能轉換技術之一。

推動海洋能開采工作的關鍵在于提高經濟性，保證效益產出大于投入成本。為早日實現波能轉換裝置的應用和推廣，一條思路是提高裝置的波能轉換效率，另一條則是將波能轉換裝置與其他海工結構相結合，如防波堤等。因此，探究防波堤的多種使用形式，不論作為海上風力發電機等裝置的安裝基礎，還是與OWC式波能轉換裝置相結合，都具有重要的實踐意義和發展前景。依托防波堤建造波能轉換裝置有以下優點：

(1)有效分攤裝置的建造、安裝和維護成本；

(2)功能多樣化，在提取波浪能的同時保護堤后的靠岸或離岸設施；

(3)以原有防波堤作為平臺搭建海洋能開采裝置，可有效減少對環境的額外影響；

(4)相對于單獨安裝在海浪中的波能轉換裝置，以防波堤為安裝基礎時，可將易受損的部件安置在遠離海浪沖擊的位置，從而大大提升裝置的穩定性及使用壽命；

(5)提升波能轉換裝置在極端海浪下的生存能力。

傳統單氣室透空式OWC裝置的最大波能轉換效率僅為0.5，雖然在結構形式上進行優化也可以使得單氣室的OWC裝置兼具防波堤所具有的防浪消浪的功能，但是如何最大程度地提高波浪能轉換效率同時保證裝置能夠充分發揮防波堤所具有的功能，一直是研究的熱點與難點。

發明內容

本發明克服了現有技術中的不足，提供了一種相比較單氣室振蕩水柱式裝置而言具有較高的波浪能轉換效率的雙氣室振蕩水柱式發電裝置，且該裝置兼具防波堤的防波消浪的功效，其主要目的在于提供一種能夠將海洋中所蘊含的波浪能量轉化為可儲存的電能方便人類使用，同時可以避免極端波浪條件下復雜海況對港池的干擾與影響，即在波浪條件下，設計出了一種能夠在保證波浪能被提取轉化為電能儲存起來的基礎之上，追求“更高的波能提取效率”的發電裝置，除此以外能夠將裝置所具有防波堤的阻斷波浪的沖擊力、圍護港池、維持水面平穩的功效發揮到極致。為了防止因為振蕩水柱裝置的加入使得防波堤結構的整體穩定性受到嚴重影響的問題，對該裝置從結構形式的設計、工作運行過程、電能的儲存形式等多個方面進行優化，既保證了波浪能發電效率也提高了裝置的綜合效益。

本發明由多個發電裝置單元組成，每個發電裝置單元由前垂向直板、前氣室、前彈簧、前氣流通道、前空氣透平、后垂向薄板、后氣室、后彈簧、后氣流通道、后空氣透平、前發電機組、中發電機組、后發電機組、可自動調節導桿、縱蕩中垂板、錨鏈、錨鏈固定樁等組成。