CN109356772A - 一种浮式海洋能发电系统 - Google Patents

一种浮式海洋能发电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109356772A
CN109356772A CN201811390022.8A CN201811390022A CN109356772A CN 109356772 A CN109356772 A CN 109356772A CN 201811390022 A CN201811390022 A CN 201811390022A CN 109356772 A CN109356772 A CN 109356772A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy
turbine
horizontal shaft
electricity generation
generation system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811390022.8A
Other languages
English (en)
Inventor
陈淑玲
马婧
胡天鸣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University of Science and Technology
Original Assignee
Jiangsu University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University of Science and Technology filed Critical Jiangsu University of Science and Technology
Priority to CN201811390022.8A priority Critical patent/CN109356772A/zh
Publication of CN109356772A publication Critical patent/CN109356772A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/26—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
    • F03B3/121—Blades, their form or construction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

本发明公开了本发明的一种浮式海洋能发电系统，通过缆绳固定在海底，其特征在于，包括数量相等的多个垂直轴水轮机发电装置和多个振荡浮子式波浪能发电装置，共用一个输电装置；所述的多个垂直轴水轮机发电装置通过其各自的转轴下端可旋转地固定于一个下支撑水平平台；每个垂直轴水轮机发电装置的上方均设置有一个振荡浮子式波浪能发电装置；各振荡浮子式波浪能发电装置的上端固定在一个上支撑水平平台上。本发明发电效率高，结构简单，易于安装。

Description

一种浮式海洋能发电系统
技术领域
本发明属于海洋可再生能源技术领域，涉及一种浮式海洋能发电系统。
背景技术
伴随着石油和煤炭等石化燃料的过度消耗，像太阳能、风能等可再生能源的开发利用越来越受到世界各国的重视。海洋能作为一种清洁可再生能源，具有可预测性强，蕴藏量丰富，清洁无污染的特点，越来越成为各国关注的焦点。
波浪能发电装置以波浪上下起伏产生的能量作为动力发电，常见的发电装置有波流式、摆式、振荡水柱式、振荡浮子式等。振荡浮子式波浪能发电装置的工作原理是：直接与海水接触的浮体随着波浪做起伏运动，将波浪能转换为浮体所持有的机械能。另外，浮体的运动带动其中间的机械传动装置运动，该机械传动装置除了起到增速以及传递能量的作用外，还能将浮体的往复运动转换为单向的旋转运动。最后，通过发电机将机械传动装置传递过来的机械能转换为电能。
在海洋中，潮流能和潮汐能是一对孪生兄弟，都是海水受月球和太阳的引力作用而产生的动能，是一种可再生能源。潮流能是潮水在水平运动时所含有的动能。潮流能发电装置是以利用海水水平方向的流动进行发电，目前研究方向主要包括水平轴和垂直轴水轮机两种，与水平轴水轮机相比，垂直轴水轮机叶片转动与流向无关，可以更加充分利用潮流能资源；潮流能发电装置安装形式可分为以底座形式布置在海床上、依靠浮体漂浮在水面上、依靠于工程设施悬浮于水体中。
现有技术的波浪能发电装置及潮流能发电装置大多效率低、使用范围较窄，推广性差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种浮式海洋能发电系统，充分利用波浪能资源与潮流能资源，结合利用振荡浮子式的波浪能发电装置和垂直轴水轮机式潮流能发电装置的优势，提高整体发电系统的效率和经济性。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。
本发明的一种浮式海洋能发电系统，通过缆绳固定在海底，其特征在于，包括数量相等的多个垂直轴水轮机发电装置和多个振荡浮子式波浪能发电装置，共用一个输电装置；所述的多个垂直轴水轮机发电装置通过其各自的转轴下端可旋转地固定于一个下支撑水平平台；每个垂直轴水轮机发电装置的上方均设置有一个振荡浮子式波浪能发电装置；各振荡浮子式波浪能发电装置的上端固定在一个上支撑水平平台上。
优选地，包括三个垂直轴水轮机发电装置和三个振荡浮子式波浪能发电装置。
进一步地，所述的垂直轴水轮机发电装置，包括垂直轴水轮机和水轮发电机，垂直轴水轮机的水轮机叶片通过叶片安装架固定设置在一个转轴上；转轴通过轴承设置在下支撑水平平台上。
进一步地，所述的振荡浮子式的波浪能发电装置包括浮子、连杆、含有波浪能发电机的能量转换装置；所述的浮子、能量转换装置分别穿插安装在连杆的上方和下方。
进一步地，所述的能量转换装置内的波浪能发电机由转轴进行驱动，实现能量输出。
进一步地，所述的垂直轴水轮机的水轮机叶片为变偏角直线型叶片。
进一步地，所述的垂直轴水轮机的水翼为对称翼型NACA0012。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明充分利用波浪能资源与潮流能资源，结合利用振荡浮子式的波浪能发电装置和垂直轴水轮机式潮流能发电装置的优势，提高了整体发电系统的效率和经济性，并易于推广应用。
附图说明
图1是本发明浮式海洋能发电系统的一个实施例的结构示意图。
图2是本发明的一个实施例的正视图。
图3是本发明的一个实施例的垂直轴水轮机式潮流能发电装置的结构示意图。
图中，100上支撑水平平台，230下支撑水平平台，110浮子，120连杆，130能量转换装置，200叶片安装架,210水轮机叶片，220转轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明浮式海洋能发电系统的一个实施例的结构示意图。图2是该实施例的正视图。如图所示，本发明实施例浮式海洋能发电系统，通过缆绳固定在海底，包括数量相等的多个垂直轴水轮机发电装置和多个振荡浮子式波浪能发电装置，共用一个输电装置。每个垂直轴水轮机发电装置通过其转轴220下端可旋转地固定于一个下支撑水平平台230上。每个垂直轴水轮机发电装置的上方均设置有一个振荡浮子式波浪能发电装置；各振荡浮子式波浪能发电装置的上端固定在一个上支撑水平平台100上。
所述的垂直轴水轮机发电装置，包括垂直轴水轮机和水轮发电机，垂直轴水轮机的水轮机叶片210通过叶片安装架200固定设置在一个转轴220上；转轴220通过轴承设置在下支撑水平平台230上。
所述的振荡浮子式的波浪能发电装置包括浮子110、连杆120、含有波浪能发电机的能量转换装置130；所述的浮子110、能量转换装置130分别穿插安装在连杆120的上方和下方。
所述的能量转换装置130内的波浪能发电机由转轴220进行驱动，实现能量输出。
本发明浮式海洋能发电系统在实际运行中，通过振荡浮子式波浪能发电装置和垂直轴水轮机式潮流能发电装置同时获取电能的海洋能发电装置。振荡浮子式波浪能发电装置的浮子110处于漂浮状态，其上表面位于水平面附近，当波浪传递过来，各浮子110将随着水面高度的变化而在连杆120上做上下运动，进而通过能量转换装置130将机械能转化为电能；由于本发明浮式海洋能发电系统通过缆绳固定在海底，当海流沿任意方向流向垂直轴水轮机发电装置时，由于各个浮子110的存在，水轮机叶片210会随着潮流方向的变化而发生旋转，从而使海流更加合理有效的流向水轮机，提高垂直轴水轮机的发电效率。垂直轴水轮机叶片210在来流作用下转动，进而带动能量转换装置130中垂直轴水轮机式波浪能发电装置的发电机转动，将波浪能转化为电能。
如附图3所示，垂直轴水轮机采用的是变偏角直线型叶片，水翼选用了所有翼型中阻力是最小的对称翼型，选取了典型的对称翼型NACA0012。因而，这种垂直轴水轮机具有结构简单、运行平稳、容易启动的优点。
本发明的优选方案，采用三套振荡浮子式波浪能发电装置和三套垂直轴水轮机式潮流能发电装置。其三套垂直轴水轮机式潮流能发电装置在任意来流作用下转动方向不尽相同，每一个转动的水轮机所带动的水流都将对其他的水轮机产生有利影响，进而大大提升了水轮机的转速，提高装置的发电效率。

Claims (7)

1.一种浮式海洋能发电系统，通过缆绳固定在海底，其特征在于，包括数量相等的多个垂直轴水轮机发电装置和多个振荡浮子式波浪能发电装置，共用一个输电装置；所述的多个垂直轴水轮机发电装置通过其各自的转轴(220)下端可旋转地固定于一个下支撑水平平台(230)上；每个垂直轴水轮机发电装置的上方均设置有一个振荡浮子式波浪能发电装置；各振荡浮子式波浪能发电装置的上端固定在一个上支撑水平平台(100)上。
2.根据权利要求1所述的一种浮式海洋能发电系统，其特征是，包括三个垂直轴水轮机发电装置和三个振荡浮子式波浪能发电装置。
3.根据权利要求1或2所述的一种浮式海洋能发电系统，其特征是，所述的垂直轴水轮机发电装置，包括垂直轴水轮机和水轮发电机，垂直轴水轮机的水轮机叶片(210)通过叶片安装架(200)固定设置在一个转轴(220)上；转轴(220)通过轴承设置在下支撑水平平台(230)上。
4.根据权利要求1或2所述的一种浮式海洋能发电系统，其特征是，所述的振荡浮子式的波浪能发电装置包括浮子(110)、连杆(120)、含有波浪能发电机的能量转换装置(130)；所述的浮子(110)、能量转换装置(130)分别穿插安装在连杆(120)的上方和下方。
5.根据权利要求1或2所述的一种浮式海洋能发电系统，其特征是，所述的能量转换装置(130)内的波浪能发电机由转轴(220)进行驱动，实现能量输出。
6.根据权利要求3所述的一种浮式海洋能发电系统，其特征是，所述的垂直轴水轮机的水轮机叶片(210)为变偏角直线型叶片。
7.根据权利要求3所述的一种浮式海洋能发电系统，其特征是，所述的垂直轴水轮机的水翼为对称翼型NACA0012。
CN201811390022.8A 2018-11-21 2018-11-21 一种浮式海洋能发电系统 Pending CN109356772A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811390022.8A CN109356772A (zh) 2018-11-21 2018-11-21 一种浮式海洋能发电系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811390022.8A CN109356772A (zh) 2018-11-21 2018-11-21 一种浮式海洋能发电系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109356772A true CN109356772A (zh) 2019-02-19

Family

ID=65332595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811390022.8A Pending CN109356772A (zh) 2018-11-21 2018-11-21 一种浮式海洋能发电系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109356772A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110043418A (zh) * 2019-05-27 2019-07-23 哈尔滨工程大学 一种固定式浪流联合发电装置
CN110043417A (zh) * 2019-05-27 2019-07-23 哈尔滨工程大学 一种漂浮式浪流联合发电装置
CN110410262A (zh) * 2019-08-26 2019-11-05 安徽理工大学 一种新型船用自浮式风浪发电装置
CN111502899A (zh) * 2020-04-03 2020-08-07 中国科学院电工研究所 一种海洋能浪流一体化发电装置
CN112855423A (zh) * 2021-01-12 2021-05-28 浙江海洋大学 一种波浪能潮流能联合发电装置
CN113455435A (zh) * 2021-06-23 2021-10-01 江苏科技大学 一种变体积深海蝶形网箱及其调控方法
CN114017239A (zh) * 2021-11-04 2022-02-08 浙江海洋大学 一种海洋能发电装置
EP4206459A4 (en) * 2020-10-15 2024-04-03 Montero Gómez, José Manuel FLOATING INDEPENDENT X-SHAPED SELF-ALIGNED MULTIPLE HYDROGENERATOR WITH MAXIMUM PRESSURE AREA

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4095422A (en) * 1976-05-28 1978-06-20 Aquatech Co., Ltd. Vertical-axis composite swinging-blade water wheel
DE4338103A1 (de) * 1993-11-08 1995-05-11 Wolf Klemm Vorrichtung zur Gewinnung von elektrischer Energie mit Hilfe der kinetischen Energie von Wasserwellen
CN102996318A (zh) * 2012-12-21 2013-03-27 甘乐军 一种漂浮共轭双轮水流挡聚装置
CN103485972A (zh) * 2013-10-09 2014-01-01 东南大学 一种潮流波浪能发电装置
CN105508128A (zh) * 2015-12-21 2016-04-20 中国科学院电工研究所 一种一体化海洋可再生能源综合发电装置
CN106014862A (zh) * 2016-05-19 2016-10-12 哈尔滨工程大学 一种新型浮式多浮子风浪能混合发电装置
CN106368891A (zh) * 2016-11-25 2017-02-01 福建省新能海上风电研发中心有限公司 一种风能、海洋能综合发电装置
CN107165781A (zh) * 2017-06-20 2017-09-15 江苏海事职业技术学院 海洋可再生能源综合利用的浮式发电装置
CN108798986A (zh) * 2018-05-21 2018-11-13 江苏科技大学 一种基于框架载体的漂浮式潮流能和波浪能综合利用装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4095422A (en) * 1976-05-28 1978-06-20 Aquatech Co., Ltd. Vertical-axis composite swinging-blade water wheel
DE4338103A1 (de) * 1993-11-08 1995-05-11 Wolf Klemm Vorrichtung zur Gewinnung von elektrischer Energie mit Hilfe der kinetischen Energie von Wasserwellen
CN102996318A (zh) * 2012-12-21 2013-03-27 甘乐军 一种漂浮共轭双轮水流挡聚装置
CN103485972A (zh) * 2013-10-09 2014-01-01 东南大学 一种潮流波浪能发电装置
CN105508128A (zh) * 2015-12-21 2016-04-20 中国科学院电工研究所 一种一体化海洋可再生能源综合发电装置
CN106014862A (zh) * 2016-05-19 2016-10-12 哈尔滨工程大学 一种新型浮式多浮子风浪能混合发电装置
CN106368891A (zh) * 2016-11-25 2017-02-01 福建省新能海上风电研发中心有限公司 一种风能、海洋能综合发电装置
CN107165781A (zh) * 2017-06-20 2017-09-15 江苏海事职业技术学院 海洋可再生能源综合利用的浮式发电装置
CN108798986A (zh) * 2018-05-21 2018-11-13 江苏科技大学 一种基于框架载体的漂浮式潮流能和波浪能综合利用装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110043418A (zh) * 2019-05-27 2019-07-23 哈尔滨工程大学 一种固定式浪流联合发电装置
CN110043417A (zh) * 2019-05-27 2019-07-23 哈尔滨工程大学 一种漂浮式浪流联合发电装置
CN110410262A (zh) * 2019-08-26 2019-11-05 安徽理工大学 一种新型船用自浮式风浪发电装置
CN111502899A (zh) * 2020-04-03 2020-08-07 中国科学院电工研究所 一种海洋能浪流一体化发电装置
CN111502899B (zh) * 2020-04-03 2021-08-03 中国科学院电工研究所 一种海洋能浪流一体化发电装置
EP4206459A4 (en) * 2020-10-15 2024-04-03 Montero Gómez, José Manuel FLOATING INDEPENDENT X-SHAPED SELF-ALIGNED MULTIPLE HYDROGENERATOR WITH MAXIMUM PRESSURE AREA
CN112855423A (zh) * 2021-01-12 2021-05-28 浙江海洋大学 一种波浪能潮流能联合发电装置
CN113455435A (zh) * 2021-06-23 2021-10-01 江苏科技大学 一种变体积深海蝶形网箱及其调控方法
WO2022268070A1 (zh) * 2021-06-23 2022-12-29 江苏科技大学 一种变体积深海蝶形网箱及其调控方法
CN114017239A (zh) * 2021-11-04 2022-02-08 浙江海洋大学 一种海洋能发电装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109356772A (zh) 一种浮式海洋能发电系统
CN202402205U (zh) 振荡浮子式波浪能发电装置
Lagoun et al. Ocean wave converters: State of the art and current status
CN102322403B (zh) 一种海上发电系统
CN106368891A (zh) 一种风能、海洋能综合发电装置
CN108488025B (zh) 一种多自由度振荡浮子波能发电装置及发电方法
CN109899215B (zh) 一种利用水流冲击发电的船
CN109882343A (zh) 一种基于浮式防波堤的月池振荡水柱波能发电装置
CN104405568A (zh) 一种水平运动的浮子式直驱波浪能装置
CN104832374A (zh) 风能—波浪能—海流能一体的发电系统
CN103114960A (zh) 可用于低速环境的潮流能发电装置
CN201730729U (zh) 重锤式波浪发电设备
CN202250624U (zh) 一种海上发电系统
CN103114961A (zh) 水流风浪太阳能发电系统
CN104405570A (zh) 一种利用水轮机的伞形波浪能发电装置
CN2937536Y (zh) 一种伸缩桨海流能发电装置
CN209483529U (zh) 海上风能波浪能联合发电系统
CN101892940B (zh) 一种利用潮汐能的双向发电装置
CN104265554A (zh) 一种浮子式直驱波浪能装置
CN102734053A (zh) 两维双向轮机组合波力发电装置
CN107893732A (zh) 一种可移动漂浮式海洋能发电装置
CN104018980A (zh) 一种利用多个浮体的桩式波浪能俘获装置
CN204646550U (zh) 一种风能—波浪能—海流能一体的发电系统
CN108223238B (zh) 一种浪轮机及海洋浪轮机式水能发电装置
CN104389722A (zh) 一种利用齿轮箱的伞形波浪能发电装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190219