[發(fā)明專利]一種風(fēng)浪流多能聯(lián)合發(fā)電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110565556.5
• 申請(qǐng)日: 2021-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN113187665B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫鵬楠;譚哲;具遠(yuǎn)通;陳鑫哲;徐添財(cái);苗建明;鄧銳;呂鴻冠;殷曉瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué);南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（珠海）
• 主分類號(hào): F03D9/25
• 分類號(hào): F03D9/25;F03D7/02;F03D17/00;F03D13/25;F03B13/16;F03B13/26;F03B15/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 黃奕東

本發(fā)明公開了一種風(fēng)浪流多能聯(lián)合發(fā)電裝置，涉及海洋可再生能源利用技術(shù)領(lǐng)域，包括框架；水上發(fā)電組件，水上發(fā)電組件安裝在框架上，水上發(fā)電組件包括安裝在框架上的風(fēng)機(jī)；水面發(fā)電組件，上輪繩發(fā)電單元和下輪繩發(fā)電單元安裝在框架上，上輪繩發(fā)電單元通過(guò)纜繩連接浮體，下輪繩發(fā)電單元通過(guò)纜繩連接浮體，浮體振蕩浮動(dòng)，以帶動(dòng)上輪繩發(fā)電單元或下輪繩發(fā)電單元發(fā)電；以及水下發(fā)電組件，水下發(fā)電組件安裝在框架上，水下發(fā)電組件包括安裝在框架的若干個(gè)水輪機(jī)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，水面發(fā)電組件發(fā)電效率高，提高波浪能利用率，另外，與現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式相結(jié)合，得以獲取風(fēng)能、潮流能，從而獲得最大的能量捕獲效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋可再生能源利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)浪流多能聯(lián)合發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

海洋能源通常指海洋中所蘊(yùn)藏的可再生自然能源，主要包括潮汐能、波浪能、潮流能、海水溫差能和海水鹽差能等，更廣義的海洋能源還包括海洋上空的風(fēng)能、海洋表面的太陽(yáng)能以及海洋生物質(zhì)能等。按儲(chǔ)存形式又可分為機(jī)械能、熱能和化學(xué)能。其中，潮汐能、潮流能、海流能和波浪能為機(jī)械能，海水溫差能為熱能，海水鹽差能為化學(xué)能。海洋能是一種具有巨大能量的可再生能源，而且清潔無(wú)污染，但地域性強(qiáng)，能量密度低。海洋能的開發(fā)與利用是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、解決石化能源匱乏、應(yīng)對(duì)氣候變化的有效途徑，受到各國(guó)的重視。根據(jù)國(guó)際能源署海洋能源系統(tǒng)技術(shù)合作計(jì)劃發(fā)布報(bào)告，預(yù)計(jì)2050年總裝機(jī)可以超過(guò)300GW，總投資350億元，創(chuàng)造直接就業(yè)機(jī)會(huì)68萬(wàn)個(gè)，減少二氧化碳排放量約5億噸。

我國(guó)擁有1.8萬(wàn)公里的綿長(zhǎng)海岸線，以及近300萬(wàn)平方公里的海洋國(guó)土面積，其中蘊(yùn)藏著巨量的海洋可再生能源，但相比歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)海洋能源事業(yè)的發(fā)展還比較落后。目前，世界各發(fā)達(dá)國(guó)家均投入了大量的資金、技術(shù)等來(lái)開發(fā)海洋可再生能源，已經(jīng)有相當(dāng)多的海洋能發(fā)電裝置投入商業(yè)化使用，并以此建立了海上發(fā)電廠。著名的如德國(guó)的“阿爾法·文圖斯”海上風(fēng)力發(fā)電廠、英國(guó)林肯郡的Lynn?and?Inner?Dowsing風(fēng)電廠等。

經(jīng)檢索，已存在其他的海洋能發(fā)電裝置的專利，如專利申請(qǐng)?zhí)枮?01610589397.1的發(fā)明專利“波浪能發(fā)電裝置”，利用單一種類海洋能發(fā)電的裝置專利，但是，這類裝置的發(fā)電形式單一，即發(fā)電所利用的能源單一，如現(xiàn)有大部風(fēng)力發(fā)電廠只利用了風(fēng)能，微風(fēng)或無(wú)風(fēng)條件下無(wú)法產(chǎn)生有效電能，對(duì)資源的利用不夠充分。

也有同時(shí)利用多種海洋能的多能聯(lián)合發(fā)電裝置，如專利申請(qǐng)?zhí)枮?01910998248.4的發(fā)明專利“一種海上風(fēng)能-波浪能聯(lián)合發(fā)電裝置”；專利申請(qǐng)?zhí)枮?01711254619.5的發(fā)明專利“波浪能潮流能聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)”等。雖然已有多種海洋能發(fā)電裝置的專利得到授權(quán)，但是大型的發(fā)電裝置往往較多只針對(duì)風(fēng)、浪、流中的一種或兩種能量形式，仍然無(wú)法將風(fēng)、浪、流三種可再生能源進(jìn)行整合。

另外，專利申請(qǐng)?zhí)枮?01510066938.8的發(fā)明專利“一種波浪能、風(fēng)能和潮流能組合式發(fā)電裝置”，雖然能實(shí)現(xiàn)風(fēng)浪流三種能量的捕捉，但是結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，較難根據(jù)潮流方向調(diào)整發(fā)電裝置朝向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種風(fēng)浪流多能聯(lián)合發(fā)電裝置，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)風(fēng)能、潮流能和波浪能三者的聯(lián)合發(fā)電。它的優(yōu)勢(shì)在于可以利用海面上方的風(fēng)能、海洋表面的波浪能以及海面之下的潮流能，充分利用了海上不同空間的海洋能源，使海洋不同空間的可再生海洋能源均得到充分利用。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)浪流多能聯(lián)合發(fā)電裝置，包括框架；水上發(fā)電組件，所述水上發(fā)電組件安裝在所述框架上，所述水上發(fā)電組件包括安裝在所述框架上的風(fēng)機(jī)；水面發(fā)電組件，所述水面發(fā)電組件包括浮體、位于所述浮體上方的至少一個(gè)上輪繩發(fā)電單元以及位于所述浮體下方的至少一個(gè)下輪繩發(fā)電單元，所述上輪繩發(fā)電單元和所述下輪繩發(fā)電單元安裝在所述框架上，所述上輪繩發(fā)電單元通過(guò)纜繩連接所述浮體，所述下輪繩發(fā)電單元通過(guò)纜繩連接所述浮體，所述浮體振蕩浮動(dòng)，以帶動(dòng)所述上輪繩發(fā)電單元或所述下輪繩發(fā)電單元發(fā)電；以及水下發(fā)電組件，所述水下發(fā)電組件安裝在所述框架上，所述水下發(fā)電組件包括安裝在所述框架的若干個(gè)水輪機(jī)。