[實用新型]波浪能發電裝置

有效

• 申請號: 201821396516.2
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN209115248U
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 胡澤坤;宋永欣;張繼軍;車榮合;王海鷹;于盈;崔玉亮
• 申請（專利權）人: 大連海事大學;交通運輸部北海航海保障中心大連航標處
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14;H02N11/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 王志強;李洪福

本實用新型提供一種波浪能發電裝置，包括浮體、發電箱體、發電陣列極板和電能收集元件；所述的發電陣列極板設置于所述發電箱體內部，所述發電陣列極板包括多塊相互并聯、間隔一定距離設置的銅板和銅柱；所述的發電箱體外壁設置有浮體；部分浸入海水的所述銅板和始終浸沒于海水的所述銅柱形成的陣列；所述發電箱體通過浮體浮于海面上，當發電箱體隨波浪晃動時，銅板作為電極被海水潤濕的面積發生變化而產生雙電層充放電電流，傳輸至電能儲存元件儲存并輸出。本實用新型的技術方案解決了傳統波浪能發電技術需要運動部件、無法收集低品位波浪能、開發成本高等問題。

技術領域

本實用新型涉及可再生能源發電技術領域，具體而言，尤其涉及一種波浪能發電裝置。

背景技術

波浪能發電可分為能量采集系統和能量轉換系統兩部分。

采集系統的作用是捕獲波浪能，其主要形式有：振蕩水柱式、振蕩浮子式、擺式、鴨式、筏式、收縮波道式、蚌式等。波浪能發電系統一般包括三級能量轉換。一級轉換系統與波浪直接接觸，捕獲波浪能，能量轉換過程主要表現為流體(海浪)動能轉化為機械能，或將海水水位升高轉換為水的勢能；二級能量轉換系統通過空氣渦輪或等設備傳動或短期儲存機械能，使之轉換為旋轉的動能，更適合用于驅動發電機運行；三級轉換過程主要是通過發電機進行機電轉換，系統最終完成從波浪能轉換為電能的發電過程。其中第二部分的轉化效率是目前制約波浪能發電技術推廣應用的關鍵。

目前許多科學家正在研制只有二級能量轉化的波浪發電裝置，即繞過傳統制約波浪發電的第二部分，如采用電磁技術等。

振蕩水柱式：柱式波浪能發電裝置內部的水柱會在波浪的沖擊與起伏的作用下做活塞式的上下往返運動，由于水柱在裝置內部做不停的活塞運動，致使水珠上方空間內的空氣柱也在進行上下往復運動，空氣穿過氣室上方的氣孔流經一個往復透平，進而將空氣運動產生的動能轉變為電能。

振蕩水柱式波浪能發電裝置相對于其他波浪能裝置的最大差異之處在與其具有氣室。所謂氣室，就是指置于海面以下的裝置內部的設計與構造。優點是傳遞方便，通過氣室將低速運動波浪的能量轉化成高速運動的氣液，可靠性好，缺點是建造費用高，轉化效率低，發電成本高。

振蕩浮子式：振蕩浮子式波浪能發電裝置是在振蕩水柱式裝置的基礎與理論上發展并完善起來的，二者間有一定的相似性與共同性。通常的振蕩浮子式裝置是用一個或多個置于港中的浮子作為載體，用來吸收波浪運動產生的機械能，然后利用放置于岸上的機械裝置或是液壓裝置，將浮子吸收的波浪勢能和動能傳遞出去，用以驅動電機進行發電。振蕩浮子式波浪發電裝置通常是由浮子、操縱連桿、液壓傳動部件、電機以及發電保護裝置等多個部分構成。振蕩浮子式發電裝置的優點不僅在于其能量間的轉換效率高，而且其建造與實施難度相對較低，減少了水下工作量，有利于節省成本，具有較高的商業經濟與實際應用價值。缺點式浮子受過多的沖擊，易損壞。

推擺式：推擺式波浪能發電裝置的基本原理是通過裝置的擺體在波浪外力的影響下產生或向前向后、或向左向右的規律性鐘擺式運動，從而將波浪的機械能轉換為裝置擺體的動能。推擺式發電裝置的液壓部件一般是與裝置的擺體的軸相連接，目的是要將裝置擺體的動能轉變為液力泵的動能，實現部件之間的動能轉換。再由壓力泵所產生的動能來帶動發電機進行發電。

擺體的鐘擺式規律運動很符合波浪推力大和頻率低的重要特點。推擺式發電裝置的能量轉換效率客觀，但其不足之處在于裝置內部的機械部件和液壓部件的維護和保養難度較大，維修成本較高。此外，推擺式裝置還具有另一重要特點，是在于相位控制技術能夠比較容易的與其相配合，這一技術有益于波浪能發電裝置吸收到寬度以外的其他類型的波浪能，因而提升裝置的發電效率和效果。

納米摩擦發電：當液滴在金屬表面滾動時，介電層和金屬的表面將會摩擦帶電，靜電量相同且符號相反。隨著液滴的前后運動，其表面上的正電荷會通過外部電路在金屬的兩個電極之間引起負電荷流動，從而在電路中產生交流電。為了刺激液滴的滾動，可以采用各種機械攪拌，如旋轉或線性搖動的方法。