[發(fā)明專利]一種海洋浮標的波浪能發(fā)電裝置

有效

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• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN114313105B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉欽;楊忠良;施偉勇
• 申請（專利權(quán)）人: 自然資源部第二海洋研究所
• 主分類號: B63B22/00
• 分類號: B63B22/00;B63B43/18;F03B13/18;F03B11/08;F03B11/04;F03B11/00
• 代理公司: 北京國翰知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11696
• 代理人: 李宇翔

本發(fā)明提供一種海洋浮標的波浪能發(fā)電裝置。所述海洋浮標的波浪能發(fā)電裝置包括浮標筒、浮標球、透平發(fā)電機、控制器和儲電箱；牽拉組件；防護組件，用于防止海中垃圾在海浪的作用下與浮標球和浮標筒相撞進行防護的所述防護組件環(huán)繞浮標球設(shè)置；連接組件，用于將防護組件與浮標球進行連接的所述連接組件安裝于浮標球上；輔助漂浮組件，用于浮標球出現(xiàn)損壞進行充氣輔助浮標筒漂浮的所述輔助漂浮組件安裝于浮標筒內(nèi)部。本發(fā)明中的浮標筒可通過透平發(fā)電機進行海浪發(fā)電，在浮標球出現(xiàn)損壞漏水而無法使浮標筒漂浮時，可通過輔助漂浮組件使浮標筒重新漂浮起來進行使用，延長裝置的使用壽命，減少維護時間，提高了工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及波浪能發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種海洋浮標的波浪能發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

化石燃料的短缺和對環(huán)境影響的關(guān)注迫使社會尋求對環(huán)境影響較小的替代能源，如可再生能源和可持續(xù)能源。因此，許多海洋國家對海洋能源，尤其是波浪能感興趣。要在開發(fā)前充分利用波浪能，就需要對波浪能潛力進行可靠的量化。無數(shù)波動力進行評估 ,包括全球的研究和區(qū)域研究，例如，美國的沿海水域，拉丁美洲和歐洲的沿海水域，中國的沿海水域，法國西部海岸波斯灣，黑海西南海岸紅海，泰國，印度尼西亞和菲律賓。在全球范圍內(nèi)，理論上的波浪功率估計為2 .11 TeraWatt（95%的置信值），并有一條長達30海里的緩沖線，據(jù)估計，美國沿海的總理論波浪功率約為2640 Tera Watt小時/年，大致相當于美國年電力消耗的65%。

近年來，中國開展了各種海洋能源研究。其中，波浪能的開發(fā)利用是最受社會關(guān)注的問題。目前，我國有10多所科研機構(gòu)和高校從事波能轉(zhuǎn)換裝置和技術(shù)的開發(fā)，但關(guān)鍵技術(shù)是可靠性。生存能力等仍然是波能技術(shù)發(fā)展的瓶頸。

但是，觀測到的數(shù)據(jù)局限于特定地區(qū)，缺乏代表性。隨著波動理論和數(shù)值技術(shù)的進一步發(fā)展，波浪模擬得到了越來越多的研究。例如，采用SWAN模型和WAVEWATCH-1I模型估算了中國近海地區(qū)波浪能資源的總體時空分布。Lin et al .（2019）基于20年的SWAN后測，評估了中國鄰近海域的波浪能量。Zheng et al .（2011）和Shi et al（2017）利用年再分析對中國沿海波浪能分布進行了統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)。

波浪發(fā)電一般會通過透平發(fā)電機實現(xiàn)，通過在海洋浮標上安裝透平發(fā)電機，利用海浪進行發(fā)電，而浮標一般又是通過其內(nèi)腔或者增加氣囊以實現(xiàn)浮標漂浮在海面上，海水具有腐蝕性，同時海中還存在一些海洋垃圾，隨著海浪攜帶海洋垃圾的不斷沖擊和海水的侵蝕，漂浮裝置會被沖擊損壞或者逐步侵蝕損壞，導致漏水等情況，從而使浮標無法再浮起，繼而影響浮標上的發(fā)電設(shè)備發(fā)電工作。

因此，有必要提供一種新的海洋浮標的波浪能發(fā)電裝置解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種的海洋浮標的波浪能發(fā)電裝置。

本發(fā)明提供的海洋浮標的波浪能發(fā)電裝置包括：浮標筒，浮標筒的上端安裝有用于浮標筒在海面上進行漂浮的浮標球，浮標筒的底部連接有用于波浪發(fā)電的透平發(fā)電機，浮標筒內(nèi)部安裝有用于控制浮標筒內(nèi)部電子設(shè)備運行的控制器和用于對透平發(fā)電機發(fā)電進行存儲的儲電箱，且儲電箱通過線纜與透平發(fā)電機電性連接；牽拉組件，用于將浮標筒限制漂浮在海面上不能移動的牽拉組件安裝于透平發(fā)電機底部；防護組件，用于防止海中垃圾在海浪的作用下與浮標球和浮標筒相撞進行防護的防護組件環(huán)繞浮標球設(shè)置；連接組件，用于將防護組件與浮標球進行連接的連接組件安裝于浮標球上；輔助漂浮組件，用于浮標球出現(xiàn)損壞進行充氣輔助浮標筒漂浮的輔助漂浮組件安裝于浮標筒內(nèi)部，輔助漂浮組件包括內(nèi)腔、液氫、連通槽、膨脹氣囊、觸發(fā)器和電控閥，用于液氫進行存儲的內(nèi)腔開設(shè)于浮標筒內(nèi)部并靠近其上端設(shè)置，且可對膨脹氣囊進行充氣膨脹的液氫填充于內(nèi)腔中，浮標球中安裝有膨脹氣囊，且膨脹氣囊通過連通槽與內(nèi)腔連通，用于觸發(fā)電控閥啟動的觸發(fā)器安裝于浮標球的內(nèi)壁上，用于控制連通槽開啟關(guān)閉的電控閥安裝于連通槽中。

優(yōu)選的，透平發(fā)電機通過多個懸吊繩懸吊于浮標筒底部，且多個懸吊繩環(huán)繞線纜設(shè)置。