[發(fā)明專利]海洋可再生能源利用裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811099201.6
• 申請(qǐng)日: 2018-09-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109340050A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈中祥;胡文超;王志磊;陳洪起;鄭思潔;鐘天成;朱賢杰;王文慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): F03D9/11
• 分類號(hào): F03D9/11;F03B13/26
• 代理公司: 南京源古知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32300
• 代理人: 馬曉輝

本發(fā)明提供了一種海洋可再生能源利用裝置，包括漂浮式的浮臺(tái)，浮臺(tái)的四個(gè)角設(shè)置錨鏈固定于海床，浮臺(tái)中間設(shè)有延伸桿伸向海平面以下，浮臺(tái)的上方設(shè)置有基于風(fēng)能、勢(shì)能以及磁流體的發(fā)電裝置，基于風(fēng)能和蓄電池連接，延伸桿上裝有豎軸式潮流能發(fā)電裝置繞著桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，豎軸式潮流能發(fā)電裝置的葉片又以桿的形式外伸出去，在桿的端頭設(shè)置水平軸潮流能發(fā)電裝置，延伸桿最下端裝有垂蕩裝置，豎軸式潮流能發(fā)電裝置、水平軸潮流能發(fā)電裝置、垂蕩裝置轉(zhuǎn)化的電能都沿著延伸桿中間的線路輸送到浮臺(tái)上的蓄電池內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存?zhèn)溆谩１景l(fā)明多方位、多途徑收集海上所存在的能源，將多個(gè)能源采集設(shè)備組裝為一個(gè)海上發(fā)電平臺(tái)，大大提高海洋風(fēng)能資源的合理有效利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種海洋風(fēng)力、潮流能及磁流體發(fā)電裝置，特別是關(guān)于潮流能與風(fēng)能綜合發(fā)電的海上綠色新能源發(fā)電平臺(tái)以及對(duì)整個(gè)裝置的合理裝配與多途徑發(fā)電的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)

海洋蘊(yùn)藏著豐富的風(fēng)能資源，與太陽(yáng)能一樣是自然界存在的綠色清潔能源，可被持續(xù)利用于發(fā)電。由于能源的供應(yīng)緊張，促使能源結(jié)構(gòu)發(fā)生重大轉(zhuǎn)變。在礦物資源向可再生能源的歷程中，風(fēng)能逐步登上時(shí)代的舞臺(tái)。自2007年聯(lián)合國(guó)政府氣候變化專門委員會(huì)的第四月份氣候評(píng)估報(bào)告以來(lái)，新能源的利用與開(kāi)發(fā)呈現(xiàn)迅猛的發(fā)展趨勢(shì)。1887年，蘇格蘭教授James Blyth 為了給用于照明的蓄電池充電建立了人類歷史上第一臺(tái)用于發(fā)電的風(fēng)機(jī)。1891年，丹麥教授Poul La Cour 將氣動(dòng)翼型理論引到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的領(lǐng)域，建成第一座風(fēng)力發(fā)電站，20世紀(jì)80年代在美國(guó)加利福利亞洲興起。100多年來(lái)，類型各異的風(fēng)力發(fā)電機(jī)相繼問(wèn)世；我國(guó)擁有豐富的海洋能資源，其中潮流能資源非常密集，我國(guó)近海潮流能屬于世界上功率密度最大的地區(qū)之一，我國(guó)著名的潮流高能密度區(qū)包括渤海海峽老鐵山水道、杭州灣北側(cè)、舟山群島的金塘水道和西候門水道等。開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)新一代高效可靠的潮流發(fā)電機(jī)，對(duì)于我國(guó)實(shí)施可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略將起到巨大的推動(dòng)作用。國(guó)外潮流能開(kāi)發(fā)起步于1970年。1985年美國(guó)實(shí)現(xiàn)了20kW潮流能發(fā)電裝置。目前，國(guó)外正在研制單機(jī)2000～3000kW；其中，丹麥4200kW潮流機(jī)組已完成制造，準(zhǔn)備投入運(yùn)行。我國(guó)的潮流能發(fā)電裝置在1958年開(kāi)始研制，并在廣東省順德市投產(chǎn)了700W的機(jī)組；2002年4月，我國(guó)第一座70k W潮流能電站在舟山岱山建成發(fā)電。2012年8月，150k W潮流能發(fā)電裝置也在舟山建成投產(chǎn)。

海上風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)基本上由三個(gè)部分組成：一臺(tái)風(fēng)力機(jī)、一個(gè)機(jī)艙和一座塔架及浮臺(tái)。常見(jiàn)的海上風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)為水平軸發(fā)電機(jī)HAWT，葉片是捕捉風(fēng)能并推動(dòng)風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)的主要組成部分。風(fēng)輪是發(fā)電機(jī)與風(fēng)力機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分直接或通過(guò)齒輪箱耦合的部件。目前的海水風(fēng)力發(fā)電機(jī)成本太高，包括風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)建造安裝，風(fēng)機(jī)吊裝，后期運(yùn)行維護(hù)等。在海洋底部設(shè)置大規(guī)模的電纜裝置，占用一定的面積，使得海上其他活動(dòng)無(wú)法展開(kāi)，如：捕撈、航運(yùn)、軍事訓(xùn)練等活動(dòng)。

利用潮流能發(fā)電裝置，主要有水平軸潮流能發(fā)電裝置和豎軸潮流能發(fā)電裝置。水平軸潮流能發(fā)電裝置又有風(fēng)車式，風(fēng)車式水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理與現(xiàn)代風(fēng)力機(jī)相似，被稱為“水下風(fēng)車”，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性強(qiáng)，獲能系數(shù)高。缺點(diǎn)是其固定方式為樁柱式，不靈活，不能夠充分利用潮流能；貫流式潮流發(fā)電機(jī)無(wú)軸，由固定的外環(huán)和內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)盤組成，固定方式為樁柱式。缺點(diǎn)是其軸承部分容易出現(xiàn)問(wèn)題。豎軸潮流能發(fā)電裝置多為直葉片式，位于下部的水輪機(jī)葉片呈圓周分布，與軸平行，水輪機(jī)通過(guò)齒輪增速器與發(fā)電機(jī)相聯(lián)，其最大特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向保持不變的同時(shí)，適應(yīng)各向來(lái)流。該發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)成本高，不易于長(zhǎng)期惡劣環(huán)境使用。

發(fā)明內(nèi)容

1、所要解決的技術(shù)問(wèn)題：

現(xiàn)有技術(shù)中在海洋中最多的利用風(fēng)能，沒(méi)有充分利用海洋中的再生能源。

2、技術(shù)方案：