[實用新型]一種基于吸力筒的四樁固定式風能-波浪能集成發電系統

有效

• 申請號: 201821380579.9
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN208816269U
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 施偉;唐業;張浦陽;柴威;周利;翟鋼軍
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F03B13/24
• 分類號: F03B13/24;F03B11/00;F03D9/25;F03D13/25
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

本實用新型屬于海上可再生能源利用技術領域，一種基于吸力筒的四樁固定式風能?波浪能集成發電系統。利用四樁式支撐結構建立了風能、振蕩水柱式波浪能系統于一體的集成系統，使二者共享支撐結構和電力傳輸系統。該實用新型可充分利用海上可再生資源，從而達到提高四樁基礎利用率并降低總成本的目的，提高海上風電場的整體經濟性，有效推動其在工業上的應用。該基于吸力筒的四樁固定式風能?波浪能集成發電系統提高了海域的有效利用率，降低了建設成本和維修費用，充分利用現有的成熟風機技術，促進了波浪能裝置商業化的應用，是一種可靠的海上可再生能源發電平臺。

技術領域

本實用新型屬于海上可再生能源利用技術領域，尤其涉及了一種風能-波浪能一體的發電系統，以四樁結構為基礎將風能和振蕩水柱式波浪能相結合的集成發電系統。

背景技術

風能是一種清潔的可再生能源。海上風電已成為國際風電發展的新方向，備受各國關注。我國沿海地區海上風能資源豐富，開發潛力巨大。另外，發展海上風能對于我國治理大氣霧霾、調整能源結構具有重要意義。波浪能發電裝置，由于能量轉化效率低，發電成本較高，可靠性不高，在一定程度上限制了其商業化。基于吸力筒的四樁固定式風機基礎是一種新型的海上風機支撐結構，具有良好的抗震性，廣泛適用于地質相對復雜、水位較深的風場，便于安裝和拆除；另外，與單樁支撐結構相比，四樁風機基礎具有更好的抗沖刷性。隨著我國安裝設備的開發和安裝技術的成熟，四樁基礎在我國海上風電產業中的應用前景極為廣泛。

將海上風電開發和波浪能資源利用相結合，實現多能互補，可以有效的提高海上風電場的發電能力，提高資源的利用率，是解決海洋可再生能源綜合利用，降低可再生能源發電成本的有效途徑。

實用新型內容

本實用新型為了提供了一種基于吸力筒的四樁固定式風能-波浪能集成發電系統，利用四樁式支撐結構建立了風能、振蕩水柱式波浪能系統于一體的集成系統，使二者共享支撐結構和電力傳輸系統。該實用新型可充分利用海上可再生資源，從而達到提高四樁基礎利用率并降低總成本的目的，提高海上風電場的整體經濟性，有效推動其在工業上的應用。

本實用新型的技術方案：

一種基于吸力筒的四樁固定式風能-波浪能集成發電系統，包括海上風力發電系統和振蕩水柱式波浪能發電裝置4；

所述的風力發電系統包括風機1、塔筒2、四樁基礎6和電力傳輸系統；所述的風機1為兆瓦級水平軸風力發電機，其通過塔筒2與四樁基礎6相連，四樁基礎6通過吸力筒7固定于海床8；

所述的振蕩水柱式波浪能發電裝置4通過套筒3固定在四樁基礎6上；所述的振蕩水柱式波浪能發電裝置4包括波浪能發電裝置的外殼本體、波浪進口9、氣室11以及空氣透平發電機12；振蕩水柱式波浪能發電裝置4一側設有波浪進口9，頂部設有三個圓形出氣口，出氣口處安裝有空氣透平發電機12；振蕩水柱式波浪能發電裝置4工作時，在波浪作用下，波浪經波浪進口9進入氣室11而形成上下振動的水柱10，水柱10作上下振動運動使氣室11內的氣體往復通過氣室11頂部的出氣口，進而驅動空氣透平發電機12發電；

所述的氣室11，采用分艙設計，通過隔板13分成三個區域，每個區域為錐形，保證氣流末端壓強增大，更快的推動空氣透平發電機12轉動，提高發電效率。

所述的振蕩水柱式波浪能發電裝置4不包括底板，以使波浪更好地進入到氣室11中，從而提高捕能效率。

所述的波浪進口9，根據所在海域海浪觀測結果，選擇波浪傳來的主導方向，提高轉換效率。

所述的空氣透平發電機12采用雙向空氣透平發電機。

所述的吸力筒7為底端敞開，上端封閉的圓筒，圓筒上端封閉端開有抽氣孔，與真空泵連接；安裝時，通過真空泵抽水，從而形成負壓，推動吸力筒7進入海床8，從而達到設計貫入深度。