[發(fā)明專利]一種帶海底壓縮空氣儲(chǔ)能的海上風(fēng)力發(fā)電裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011379923.4
• 申請(qǐng)日: 2020-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112523932A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣國(guó)華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蔣國(guó)華
• 主分類(lèi)號(hào): F03D1/00
• 分類(lèi)號(hào): F03D1/00;F03D9/17;F03D7/04;F03D13/25;F03D80/00;F03B13/14;F03B11/08
• 代理公司: 南京明杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32464
• 代理人: 張文杰

本發(fā)明公開(kāi)了一種帶海底壓縮空氣儲(chǔ)能的海上風(fēng)力發(fā)電裝置，包括支撐桿、機(jī)殼、錨鏈、旋轉(zhuǎn)葉輪、發(fā)電機(jī)組、偏航調(diào)節(jié)組件、升降機(jī)構(gòu)、漂浮物收集機(jī)構(gòu)和防撞保護(hù)機(jī)構(gòu)，支撐桿以豎直方向設(shè)置，支撐桿的一端與機(jī)殼相連，另一端分別與錨鏈固定相接，錨鏈遠(yuǎn)離支撐桿的一端分別與海底地面固定連接，旋轉(zhuǎn)葉輪與機(jī)殼的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，發(fā)電機(jī)組位于機(jī)殼內(nèi)部，偏航調(diào)節(jié)組件位于機(jī)殼與支撐桿的銜接處，升降機(jī)構(gòu)的一端與機(jī)殼遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)葉輪的一側(cè)相連，另一端穿設(shè)于支撐桿遠(yuǎn)離機(jī)殼的一端，漂浮物收集機(jī)構(gòu)穿設(shè)于支撐桿中部，防撞保護(hù)機(jī)構(gòu)的一端貫穿于升降機(jī)構(gòu)內(nèi)部，另一端沿錨鏈向海底地面方向延伸，發(fā)電機(jī)組、偏航調(diào)節(jié)組件、升降機(jī)構(gòu)和防撞保護(hù)機(jī)構(gòu)之間電連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種帶海底壓縮空氣儲(chǔ)能的海上風(fēng)力發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電是可再生能源發(fā)電技術(shù)，近年來(lái)，深受重視。由于風(fēng)能的穩(wěn)定性差，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率由風(fēng)速大小決定。當(dāng)風(fēng)力過(guò)大，電網(wǎng)輸送超過(guò)負(fù)荷，只能限電棄風(fēng)，這就造成了風(fēng)資源的浪費(fèi)。因此促進(jìn)了海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，由于海上風(fēng)速大，且沒(méi)有障礙物影響，風(fēng)速風(fēng)向更穩(wěn)定，開(kāi)發(fā)價(jià)值極大。

但是海上風(fēng)力發(fā)電裝置多會(huì)受到海浪的波動(dòng)影響，造成裝置整體發(fā)生搖晃，很大程度上降低了發(fā)電機(jī)組的工作效率。另外，海底固定組件也會(huì)對(duì)海洋生態(tài)動(dòng)物的行動(dòng)路線造成一定影響，甚至?xí)l(fā)生碰撞，不僅危害海洋生物的安全，也破壞了發(fā)電裝置的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種帶海底壓縮空氣儲(chǔ)能的海上風(fēng)力發(fā)電裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種帶海底壓縮空氣儲(chǔ)能的海上風(fēng)力發(fā)電裝置，包括支撐桿、機(jī)殼、錨鏈、旋轉(zhuǎn)葉輪、發(fā)電機(jī)組、偏航調(diào)節(jié)組件、升降機(jī)構(gòu)、漂浮物收集機(jī)構(gòu)和防撞保護(hù)機(jī)構(gòu)。支撐桿以豎直方向設(shè)置，支撐桿的一端與機(jī)殼相連，支撐桿的另一端分別與錨鏈固定相接，錨鏈遠(yuǎn)離支撐桿的一端分別與海底地面固定連接。錨鏈用于維持海上風(fēng)力發(fā)電裝置的整體穩(wěn)定性。旋轉(zhuǎn)葉輪與機(jī)殼的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，是海上風(fēng)力發(fā)電裝置的基礎(chǔ)部件。發(fā)電機(jī)組位于機(jī)殼內(nèi)部，旨在實(shí)現(xiàn)風(fēng)能與電能的轉(zhuǎn)換。偏航調(diào)節(jié)組件位于機(jī)殼與支撐桿的銜接處，可使得旋轉(zhuǎn)葉輪始終對(duì)準(zhǔn)風(fēng)口，以此保證海上風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)能的最大轉(zhuǎn)換率。升降機(jī)構(gòu)的一端與機(jī)殼遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)葉輪的一側(cè)相連，升降機(jī)構(gòu)的另一端穿設(shè)于支撐桿遠(yuǎn)離機(jī)殼的一端。升降機(jī)構(gòu)設(shè)置的目的在于根據(jù)自然界風(fēng)力的大小，來(lái)調(diào)節(jié)海上風(fēng)力發(fā)電裝置位于海平面以上的高度，以此來(lái)確保海上風(fēng)力發(fā)電裝置的整體穩(wěn)定性。具體地，當(dāng)風(fēng)力大且浪很大時(shí)，升降機(jī)構(gòu)作用于海上風(fēng)力發(fā)電裝置的下降，以此減緩風(fēng)力以及海浪對(duì)其的沖擊力，保證其整體穩(wěn)定性；風(fēng)力小且浪小時(shí)，不需要特別維持海上風(fēng)力發(fā)電裝置的穩(wěn)定性，此時(shí)升降機(jī)構(gòu)作用于海上風(fēng)力發(fā)電裝置的上升，避開(kāi)可能存在的障礙物，來(lái)獲取更多的風(fēng)能，保證發(fā)電機(jī)組的工作效率。漂浮物收集機(jī)構(gòu)穿設(shè)于支撐桿中部，設(shè)置的目的在于利用波浪運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的沖擊力轉(zhuǎn)化為吸力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)海平面的漂浮物統(tǒng)一收集的作用。防撞保護(hù)機(jī)構(gòu)的一端貫穿于升降機(jī)構(gòu)內(nèi)部，防撞保護(hù)機(jī)構(gòu)的另一端沿錨鏈向海底地面方向延伸，設(shè)置的目的在于：一是防止海洋生物碰撞，危害海洋生物的安全；二是對(duì)海洋生物與錨鏈的碰撞實(shí)現(xiàn)緩沖作用，保證海上風(fēng)力發(fā)電裝置的整體穩(wěn)定性。發(fā)電機(jī)組、偏航調(diào)節(jié)組件、升降機(jī)構(gòu)和防撞保護(hù)機(jī)構(gòu)之間電連接。

進(jìn)一步的，所述升降機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)氣腔室、回風(fēng)機(jī)、第一氣管、浮力氣囊和第二氣管。儲(chǔ)氣腔室設(shè)于機(jī)殼遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)葉輪的一側(cè)，用于升降機(jī)構(gòu)內(nèi)部空氣的定量?jī)?chǔ)存。回風(fēng)機(jī)位于儲(chǔ)氣腔室的下端，回風(fēng)機(jī)的作用端分別與儲(chǔ)氣腔室、第一氣管連通，旨在實(shí)現(xiàn)升降機(jī)構(gòu)內(nèi)部的空氣流通，從而達(dá)到對(duì)海上風(fēng)力發(fā)電裝置的升降目的。浮力氣囊環(huán)繞穿設(shè)于支撐桿的下端，利用氣囊內(nèi)部空氣量的大小，改變其產(chǎn)生的浮力，從而實(shí)現(xiàn)升降機(jī)構(gòu)的作用。第一氣管遠(yuǎn)離回風(fēng)機(jī)的一端與浮力氣囊相連通，第二氣管的一端與儲(chǔ)氣腔室相連通，第二氣管的另一端與浮力氣囊相連通。回風(fēng)機(jī)與發(fā)電機(jī)組電連接。

進(jìn)一步的，所述第二氣管與儲(chǔ)氣腔室銜接處設(shè)有閥門(mén)，旨在控制儲(chǔ)氣腔室內(nèi)部與第二氣管之間的空氣流通，使得升降機(jī)構(gòu)對(duì)海上風(fēng)力發(fā)電裝置起到升降作用。