[發(fā)明專利]垂蕩式波浪能-風(fēng)能組合發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810347860.0
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108561266B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張皓;張乃樑;董斌;郭健;吳華鑫;郭建軍;黃東;李元泰;趙玉麟;艾宇飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七一九研究所
• 主分類號: F03B13/18
• 分類號: F03B13/18;F03D9/25
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務(wù)所(普通合伙) 11221
• 代理人: 王衛(wèi)東

本發(fā)明公開了一種垂蕩式波浪能?風(fēng)能組合發(fā)電裝置，包括基礎(chǔ)平臺和發(fā)電裝置本體，基礎(chǔ)平臺包括平臺定位結(jié)構(gòu)和可潛式浮箱，可潛式浮箱內(nèi)設(shè)有設(shè)備布置艙，設(shè)備布置艙內(nèi)設(shè)有發(fā)電設(shè)備和儲能機(jī)構(gòu)，發(fā)電設(shè)備包括雙向液壓馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、活塞桿和液壓缸；發(fā)電裝置本體包括立柱和垂蕩式浮箱，垂蕩式浮箱內(nèi)設(shè)有運(yùn)動(dòng)傳感器，垂蕩式浮箱的上方設(shè)有連桿，連桿的端部設(shè)有旋翼，活塞桿設(shè)置在垂蕩式浮箱的下方。本發(fā)明，集成了波浪能發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電，結(jié)構(gòu)設(shè)置緊密，工作效率高，減少占用空間，且設(shè)備較少，節(jié)省生產(chǎn)成本，同時(shí)平臺定位結(jié)構(gòu)不直接承受垂蕩式浮箱產(chǎn)生的波浪力，增加平臺定位結(jié)構(gòu)的使用壽命，旋翼沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，立柱結(jié)構(gòu)受載均勻，不易損壞。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋能利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種垂蕩式波浪能-風(fēng)能組合發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的化石能源日益枯竭,人類需要尋求新的綠色能源。而海洋中蘊(yùn)藏著豐富的綠色能源,包括波浪能、海上風(fēng)能、潮汐能、海流能、鹽差能等多種不同類型的能源可供人類進(jìn)行開發(fā)。海洋能具有能量巨大、綠色清潔等優(yōu)點(diǎn),但是日前也存在著效率低、開發(fā)成本高等缺點(diǎn)。

目前大多數(shù)海洋能開發(fā)效率很低,還不具備開發(fā)利用價(jià)值,現(xiàn)在較為常見的海洋能主要以研究波浪能和風(fēng)能為主,其技術(shù)較為成熟。常見的波浪能發(fā)電機(jī)構(gòu)有海蛇、垂蕩式等,海洋風(fēng)能發(fā)電則往往需要將風(fēng)機(jī)裝在一個(gè)專用的海洋平臺上。

事實(shí)上處在遠(yuǎn)海的風(fēng)能發(fā)電平臺有著豐富的波浪能和風(fēng)能資源,單一平臺只用于供風(fēng)能發(fā)電成本較高,為了提高平臺的經(jīng)濟(jì)效益,較為充分的利用遠(yuǎn)海發(fā)電平臺附近的風(fēng)能和波浪能,還需要一種能綜合利用遠(yuǎn)海風(fēng)能和波浪能的組合發(fā)電裝置。

為了解決上述問題，波浪能-風(fēng)能組合發(fā)電裝置應(yīng)需而生，目前已有的波浪能-風(fēng)能組合發(fā)電裝置多為波浪能發(fā)電裝置和風(fēng)能發(fā)電裝置分別發(fā)電，可視為在一個(gè)小型海洋平臺上分別安裝風(fēng)力發(fā)電裝置和波浪能發(fā)電裝置兩套設(shè)備，即現(xiàn)有風(fēng)浪組合發(fā)電方式分別先進(jìn)行波浪能-電能、風(fēng)能-電能的轉(zhuǎn)化，再將波浪發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)。但是這種波浪能-風(fēng)能組合發(fā)電裝置還存在以下缺陷：

(1)該系統(tǒng)需要風(fēng)力發(fā)電機(jī)和波浪能發(fā)電機(jī)兩套裝置，占用空間大、需要發(fā)電機(jī)較多，且需要對兩套發(fā)電機(jī)的電力進(jìn)行并網(wǎng)后輸出，還需額外布置電力并網(wǎng)設(shè)備，增加開發(fā)成本；

(2)傳動(dòng)的波浪能發(fā)電設(shè)備需要通過平臺定位結(jié)構(gòu)直接承受垂蕩式浮筒產(chǎn)生的波浪力，平臺定位結(jié)構(gòu)使用壽命短；

(3)傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電裝置會對平臺結(jié)構(gòu)產(chǎn)生側(cè)向載荷,造成立柱結(jié)構(gòu)受載不均而布局結(jié)構(gòu)損壞，縮短立柱結(jié)構(gòu)的使用壽命。

有鑒于此，急需對現(xiàn)有的波浪能-風(fēng)能組合發(fā)電裝置進(jìn)行改進(jìn)，減少設(shè)備的占地空間、節(jié)省開發(fā)成本、同時(shí)增加平臺定位結(jié)構(gòu)及立柱結(jié)構(gòu)的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的波浪能-風(fēng)能組合發(fā)電裝置存在占地空間大、開發(fā)成本高以及平臺定位結(jié)構(gòu)和立柱結(jié)構(gòu)的使用壽命低的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種垂蕩式波浪能-風(fēng)能組合發(fā)電裝置，包括：

基礎(chǔ)平臺，包括平臺定位結(jié)構(gòu)和與所述平臺定位結(jié)構(gòu)連接的可潛式浮箱，所述平臺定位結(jié)構(gòu)的底部伸入海底固定，所述可潛式浮箱的內(nèi)設(shè)有設(shè)備布置艙和壓載艙，所述設(shè)備布置艙內(nèi)設(shè)有發(fā)電設(shè)備以及用于儲存電能的儲能機(jī)構(gòu)，所述發(fā)電設(shè)備包括雙向液壓馬達(dá)、發(fā)電機(jī)以及液壓缸和與其適配的活塞桿，所述活塞桿的頂部伸出所述設(shè)備布置艙設(shè)置；

發(fā)電裝置本體，包括設(shè)置在所述可潛式浮箱的上方的立柱和套設(shè)在所述立柱上的垂蕩式浮箱，所述垂蕩式浮箱內(nèi)設(shè)有運(yùn)動(dòng)傳感器且其可沿所述立柱的長度方向上下運(yùn)動(dòng)，所述垂蕩式浮箱的上方設(shè)有連桿，所述連桿伸出所述立柱的頂部設(shè)置且其端部設(shè)有旋翼，所述活塞桿設(shè)置在所述垂蕩式浮箱的下方，所述垂蕩式浮箱帶動(dòng)所述活塞桿的底部在所述液壓缸內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，液壓擠入所述雙向液壓馬達(dá)內(nèi)并帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，通過所述雙向液壓馬達(dá)帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，并配置為：