CN109915311A - 用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统，包括船体、安装在船体上的水轮发电机组、进水管和出水管，进水管包括第一进水管、第二进水管、第三进水管，出水管包括第一出水管、第二出水管和第三出水管；水轮发电机组包括水轮机和发电机，水轮机与发电机连接；工作时，水流从进水管流入带动水轮机旋转后再从出水管流出。本发明解决了传统的潮汐能发电由于能量分散不集中，点多线长等短板带来不能解决的问题。本系统具有投资少，建设周期短，运行维护成本低等优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统。
背景技术
在我国经济迅速发展的进程中，能源问题已成为制约我国经济能否保持可持续发展的重要瓶颈，根据热力学第二定律，如果当代人把化石能源用完了，后代人就没有什么可用的了。如何走出困境是我国面临的最大难题。解决问题的唯一办法是逐步减少使用矿石能源，加大开发新能源，可再生能源和绿色能源。一种用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统主要应用于潮汐能发电，是加大开发可再生绿色能源的最好途径，它将带来更大的社会效益、经济效益，极大地缓解生态和环境的压力。
在我国18000公里的大陆海岸线中，有5000多个岛屿的14000多公里海岸线，共约32000多公里的海岸线中蕰藏着丰富的潮汐能资源，理论蕰藏量为1.9亿KW,其中按传统潮汐电站可开发3850万KW，年发电量870亿度。其中浙江、福建两省最大约占全国的80.9％。针对潮汐能分散不集中点多线长的特点，加上传统的潮汐能发电由于建设投资大周期长，运行和维护成本居高不下，上网电价超过销售电价，严重阻碍了潮汐能发电的技术进步和发展。我经过十多年的潜心研究和实验及浮船式水能发电系统成功运行六年的基础上专门发明了与潮汐能分散不集中点多线长相适应的一种用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统成功的解决了以上难题，使用该技术后比传统潮汐能发电站减少投资70％以上，缩短建设工期60％以上，运行和维护成本降低50％以上，该系统的最大特点就是在不改变水轮机转轮方向也不需要发电机变相的情况下通过进水口和出水口闸阀的开关控制便自动转换实现双向或三向潮汐能发电。应用一种用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统就可以把以前不能开发白白浪费掉的1.5亿KW当中的绝大多数潮汐能资源快速低成本的开发出来为全人类服务。
发明内容
本发明的目的是解决至少一个上述问题，并提供后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统，包括船体、安装在船体上的水轮发电机组、进水管和出水管，进水管包括第一进水管、第二进水管、第三进水管，出水管包括第一出水管、第二出水管和第三出水管；
水轮发电机组包括水轮机和发电机，水轮机与发电机连接；工作时，水流从进水管流入带动水轮机旋转后再从出水管流出。
作为优选方式，水轮机安装在船体内，第一进水管、第二进水管、第三进水管、第一出水管和第二出水管及第三出水管内均安装可开关的闸阀。
作为优选方式，第一进水管的进水口比第一出水管的出水口高，第二进水管的进水口比第二出水管的出水口高，第三进水管进水口比第三出水管出水口高。
作为优选方式，第一进水管、第二出水管、第二进水管、第一出水管，第三进水管和第三出水管设置在船体的同一侧。
作为优选方式，船体悬浮在距离坝体10-30米的水库中，水库坝体设置进水口、出水口和闸阀开关；
第一进水管和第二出水管连接第一延长管道，第一出水管与第二出水管连接；第一进水管与第二进水管连接。
作为优选方式，第一延长管道为橡胶软管或设置有多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管。
作为优选方式，水库为海滩筑坝水库：直接采用泥结碎石围堰筑坝，为了防止漏水，在泥结碎石坝体内用塑料布或止水胶设置两道或两道以上隔离层。
作为优选方式，水库河流海湾沟口水库，水库采用泥结碎石筑坝或混凝土筑坝或泥结碎石与混凝土混合筑坝。
作为优选方式，船体内安装卧式水轮发电机组或立式水轮发电机组。
作为优选方式，船体悬浮在水库中，水库包括第一水库和第二水库，船体设置在第一水库中；
第一水库的坝体上设置第一延长管，第二水库的坝体上设置第二延长管；
第一进水管和第二出水管与第一延长管连接，第一出水管和第三出水管分别连接到第二出水管上；
第三进水管和第三出水管与第二延长管连接，第一进水管、第二进水管和第三进水管连接。
作为优选方式，第一延长管为橡胶软管或设置有多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管；第二延长管为橡胶软管或设置有多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管。
作为优选方式，一座水库布置至少一个船体，一个船体布置至少一台水轮机和发电机，一台水轮机连接至少一台发电机，一台发电机连接至少一台水轮机，水轮机设置在船体内；
水轮机转轴上设置辅助带动装置，辅助带动装置包括固定插销盘、活动皮带盘、插销和皮带，固定插销盘与水轮机转轴固定，插销用于连接固定插销盘和活动皮带盘；皮带连接活动皮带盘和发电机转轴。
作为优选方式，在船体与水库坝体之间设置钢支架升降控制装置，钢支架升降控制装置包括旋转钢扣和钢管支架；船体上设置旋转钢扣，钢管支架一端与旋转钢扣活动连接，钢管支架另一端与坝体上设置的钢结构活动连接。
本发明的有益效果是：本发明解决了传统的潮汐能发电由于能量分散不集中，点多线长等短板带来不能解决的问题。本系统具有投资少，建设周期短，运行维护成本低等优势。
附图说明
图1为用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电平面图；
图2为用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电剖面立体图之一；
图3为用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电剖面立体图之二；
图4为用水流开关自动双向或三向切换的悬浮船式潮汐能发电示意图之一；
图5为用水流开关自动双向或三向切换的悬浮船式潮汐能发电示意图之二；
图6为水轮发电机组的双向或三向船式潮汐能发电示意图之一；
图7为水轮发电机组的双向或三向船式潮汐能发电示意图之二；
图8为海滩筑坝建水库示意图；
图9为泥结碎石土坝结构图；
图10为河流海湾口筑坝建水库示意图；
图11为船体内安装卧式水轮发电机组的双向或三向潮汐能发电示意图之一；
图12为船体内安装卧式水轮发电机组的双向或三向潮汐能发电示意图之二；
图13为一船多机安装布置图之一；
图14为一船多机安装布置图之二；
图15为一台水轮机分段带动不同型号发电机发电示意图；
图16为双库全天候三向切换的船式潮汐能发电布置图之一；
图17为双库全天候三向切换的船式潮汐能发电布置图之二；
图18为双库全天候三向切换的船式潮汐能发电布置图之三；
图19为双库全天候三向切换的船式潮汐能发电布置图之四；
图20为钢支架升降控制装置布置图；
图21为旋转钢扣连接示意图；
图22为活动锚支架连接示意图；
图23为钢管进出水控制闸布置图；
图24为船闸设施布置图；
图中，1.1-第一进水管，1.2-第一出水管，2.1-第二进水管，2.2-第二出水管，3-闸阀，4-船体，5-钢管闸阀，6-蜗壳，7-水轮机，8-发电机，8.1-一号发电机，8.2-二号发电机，9-橡胶软管，10-坝体，11-水渠，12-防水隔离层，13-插销，14-活动皮带盘，15-固定插销盘，16-支撑架，17-皮带，18.1-第三进水管，18.2-第三出水管，19-钢支架，20-防波石头，21-船舶，22-闸门，23-钢凳支架，24-旋转钢扣，25-活动锚支架，26-立式水轮发电机组，27-卧式水轮发电机组。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1-图7，图11和图12所示，用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统，其特征在于：包括船体4、安装在船体4上的水轮发电机8组、进水管和出水管，进水管包括第一进水管1.1、第二进水管2.1、第三进水管18.1，出水管包括第一出水管1.2、第二出水管2.2和第三出水管18.2；注意：第一进水管1.1、第二进水管2.1、第三进水管18.1、第一出水管1.2、第二出水管2.2和第三出水管18.2仅表示一段管道，仅用于区分不同管段。
水轮发电机8组包括水轮机7和发电机8，水轮机7与发电机8机械连接，水轮机7为发电机8提供动力；工作时，水流从进水管流入带动水轮机7旋转后再从出水管流出。
在一个优选实施例中，如图1-图3所示，水轮机7安装在船体4内，第一进水管1.1、第二进水管2.1、第三进水管18.1、第一出水管1.2和第二出水管2.2及第三出水管18.2内均安装可开关的闸阀3。
水轮机7安装在船体4内实现了船机一体化，主要用于用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统，其结构如图1-图3所示。将水轮发电机8组固定安装在船体4内并在蜗壳6一边相同方向设置进水管和出水管，船的顶部安装发电机8并用钢立柱与水轮机7连接，通过水轮机7带动发电机8发电。
优选地，第一进水管1.1、第二进水管2.1、第三进水管18.1、第一出水管1.2、第二出水管2.2及第三出水管18.2均与水轮机7的蜗壳6连接。
在一个优选实施例中，如图2所示，将整个发电系统悬浮在坝体10边的水库内侧。当海面水位比水库水位高时打开船体4一侧的第二进水管2.1闸阀3开关，同时关闭第一出水管1.2；打开第二出水管2.2，关闭第一进水管1.1，关闭第三进水管18.1和第三出水管18.2。海水在落差的作用下冲击水轮机7旋转带动发电机8发电后通过出水口流入水库。系统空间布局为两个同方向的进水管和闸阀3开关安装在船的中部或上部(高度方向)，两个同方向的出水管和闸阀3开关安装在船的底部，水轮机7安装在船的中部，立式水轮机7组的发电机8安装在船的顶部始终高于水面，卧式水轮机7组的发电机8安装在船的下部，水轮机7侧面始终低于水面。
在一个优选实施例中，如图3所示，反之，当海面水位比水库水位低时关闭船体4一侧的第二进水管2.1闸阀3开关，打开第一出水管1.2出水口开关；关闭第二出水管2.2出水口开关，打开第一进水管1.1进水口开关，关闭第三进水管18.1和第三出水管18.2。水库流水在落差的作用下冲击水轮机7旋转带动发电机8发电后通过出水口流入海面。
在一个优选实施例中，第一进水管1.1的进水口比第一出水管1.2的出水口高，第二进水管2.1的进水口比第二出水管2.2的出水口高，第三进水管18.1进水口比第三出水管18.2出水口高。优选地，第一进水管1.1和第二进水管2.1及第三进水管18.1设置在水轮机7进水口处，第一出水管1.2和第二出水管2.2及第三出水管18.2设置在水轮机7出水口并处于低水位(高位高于低位，即高位和低位之间具有高度差，即进水通道的水面高于出水通道的水面)。这样的设置可以保证进水和出水更加容易，借助的外力更少，甚至可以没有外部动力帮助水流流动。
在一个优选实施例中，船体4的一侧设置第一进水管1.1、第二出水管2.2、第二进水管2.1、第一出水管1.2，第三进水管18.1和第三出水管18.2。设置于船体4同一侧，便于控制。
在一个优选实施例中，船体4悬浮在距离坝体1010-30米的水库中，水库侧壁(坝体10)设置进水口、出水口和闸阀3开关；
第一进水管1.1和第二出水管2.2共同连接一根第一延长管道，第一延长管道穿过坝体10，第一延长管道管口设置在大海侧；
第一进水管1.1和第二出水管2.2连接第一延长管，第一出水管1.2与第二出水管2.2连接；第一进水管1.1与第二进水管2.1连接。
优选地，第一延长管道为橡胶软管9或设置有多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管。
如图4和图5所示，本发明适用于用水流开关自动双向或三向切换的悬浮式船体4的潮汐能发电。在海面与水库之间的坝体10中的下部低于最低海面水位处安装一根进水和出水共用的水管，将海面与水库连通，将悬浮式船体4放入离坝体10-30米的库内水面上，用橡胶软管9或设置多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管把船体4的进水管和出水管通过三叉管与坝体10的进水和出水合成一根的水管连通。这样船体4即能上下浮动又能满足双向或三向发电的要求。其工作原理为：当海面水位比水库水位低时关闭第三出水管18.2出水口开关以及第一出水管1.2出水口开关、第三进水管18.1进水口开关和第一进水管1.1进水口开关。打开第二出水通道出水口开关和第二进水管2.1进水口开关，水库流水在落差的作用下冲击水轮机7旋转带动发电机8发电后通过出水口流入海面。
如图5所示，当海面水位比水库水位高时打开第一进水管1.1进水口开关和第一出水管1.2出水口开关，关闭第二进水管2.1进水口开关、第三进水管18.1开关、第二出水管2.2出水口开关、第三出水通道出水管出水口开关，海水在落差的作用下冲击水轮机7旋转带动发电机8发电后通过出水口流入水库。
在一个优选实施例中，将船体4放置在水库的水面上，水库通过坝体10与大海分隔；坝体10上设置橡胶软管9或设置多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管，第一进水管1.1和第二出水管2.2与橡胶软管9或设置多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管连接，橡胶软管9或设置多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管可以随着水的涨落自动升降调节。
在一个优选实施例中，如图6和图7所示，将船体4悬浮在距离坝体10-30米的水库内，船体4内安装水轮发电机8组。
坝体10上设置橡胶软管9或设置多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管，第一进水管1.1和第二出水管2.2与橡胶软管9或设置多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管连接，橡胶软管9或设置多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管可以随着水的涨落自动升降调节。第三出水管18.2与第二出水管2.2相连。
用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统，如图6所示，其工作原理为：当海面水位比水库水位低时打开第二进水管2.1进水口和第二出水管2.2出水口开关，关闭第一进水管1.1、第三进水管18.1、第一出水管1.2和第三出水管18.2。水库流水在落差的作用下冲击水轮机7旋转带动发电机8发电后通过出水口流入海面。
如图7所示，当海面水位比水库水位高时打开第一进水管1.1、第一出水管1.2，关闭第二进水管2.1、第三进水管18.1及第二出水管2.2、第三出水管18.2。海水在落差的作用下冲击水轮机7旋转带动发电机8发电后通过出水口流入水库。
在一个优选实施例中，对于以下情况分别给出了修建水库的方案：
海滩筑坝建水库：如图8所示，针对潮汐发电不像内陆河流水电站即要防止上游洪水又要防止下游城镇村庄农田企业被淹没的防洪安全问题，为了更好的开发潮汐能发电，就地取材围堰筑坝建水库，避免了海湾沟口筑坝投资大工期长的问题，在不修建发电厂房的情况下可以大量减少钢筋混凝土结构，直接采用泥结碎石围堰筑坝。如图9所示，为了防止漏水在泥结碎石土坝中间用塑料布或止水胶设置两三道隔离层，即防水隔离层12，这样不仅缩短工期还能节约大量投资。优选地，在坝体10旁设置防波石头20，起到进一步加固的作用。
河流海湾沟口筑坝建水库：如图10所示，在河流入海口和海湾沟口筑坝建水库，根据水深情况分别采用泥结碎石筑坝或混凝土筑坝，也可采用一部分混凝土一部分泥结碎石混合筑坝。
在一个优选实施例中，如图11和图12所示，在其他结构和原理相同的情况下与前面不同的是船体4内安装卧式水轮发电机8组。其工作原理为：
如图11所示，当海面水位高于水库水位时，打开第一进水管1.1和第一出水管1.2，关闭第二进水管2.1、第三进水管18.1、第二出水管2.2和第三出水管18.2，水流在落差的作用下冲击水轮机7旋转带动发电机8发电后流入水库。
如图12所示，当水库水位高于海面水位时，打开第二进水管2.1和第二出水管2.2，关闭第一进水管1.1、第三进水管18.1、第一出水管1.2和第三出水管18.2，水流在落差的作用下冲击水轮机7旋转带动发电机8发电后流入海面。
优选地，本发明还进行防海盐和微生物腐蚀处理。由于海盐和微生物对船体4及水轮发电机8组进出水管腐蚀性很强，在建设和运行维护过程中必须采取专业的防腐蚀措施。即船体4和动力通道需要设置防腐层，避免被海盐或微生物等腐蚀。
在一个优选实施例中，建设抽水蓄能电站。由于潮汐能发电不是全天候而是间隙性发电，所以必须同步建设与之相配套的抽水蓄能电站进行调节，才能保证潮汐能最大限度的发电。
在一个优选实施例中，如图16、17、18、19所示，在其他结构和原理相同的情况下与前面不同的是多设置两个进出水口，通过橡胶软管9或安装有多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管与第二水库连通。
在第一水库和第二水库的坝体10上均设置橡胶软管9或安装有多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管，第二出水管2.2以及第三出水管18.2连接第一水库的橡胶软管9或安装有多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管；第三进水管18.1和第三出水管18.2与第二水库的橡胶软管9或安装有多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管连接；第一出水管1.2和第三出水管18.2分别与第二出水管2.2连接；第二进水管2.1和第三进水管18.1分别与第一进水管1.1连接；需要说明的是，本发明的第一动力通道到第三动力通道之间可以相互配合进行进出水。
其工作原理为：
如图16所示，当第二水库水位高于第一水库时，打开第三进水管18.1和第一出水管1.2，关闭第二进水管2.1、第一进水管1.1、第二出水管2.2和第三出水管18.2，水流在落差的作用下冲击水轮机7旋转带动发电机8发电后流入第一水库。此种情况为，第三进水管18.1和第一出水管1.2打开，同时可以借用一部分第一进水管1.1和第二出水管2.2，即实现该功能使用到了第一动力通道、第二动力通道和第三动力通道，通过第一动力通道、第二动力通道和第三动力通道的配合，实现上述功能。
如图17所示，当第一水库水位高于第二水库时，打开第二进水管2.1和第三出水管18.2，关闭第一进水管1.1、第三进水管18.1、第一出水管1.2和第二出水管2.2，水流在落差的作用下冲击水轮机7旋转带动发电机8发电后流入第二水库。
如图18所示，当第二水库水位高于海面时打开第三进水管18.1和第二出水管2.2，关闭第一进水管1.1、第二进水管2.1、第一出水管1.2和第三出水管18.2，水流在落差的作用下冲击水轮机7旋转带动发电机8发电后流入海面。
如图19所示，当海面水位高于第二水库时，打开第一进水管1.1和第三出水管18.2，关闭第二进水管2.1、第三进水管18.1、第一出水管1.2和第二出水管2.2，水流在落差的作用下冲击水轮机7旋转带动发电机8发电后流入第二水库。
在一个优选实施例中，如图13-图15所示，水轮机7连接至少两台发电机8(不同发电机8的型号、容量可以不一致)；水轮机7设置在船体4内；
水轮机7转轴上设置辅助带动装置，辅助带动装置包括固定插销13盘、活动皮带17盘、插销13和皮带17，固定插销13盘与水轮机7转轴固定，插销13用于连接固定插销13盘和活动皮带17盘；皮带17连接活动皮带17盘和发电机8转轴。优选地，活动皮带17盘设置在固定插销13盘上。
如图13和图14所示，为一船多机安装布置结构。该船既可以一台发电机组，又可以安装两台以上若干台发电机组。
如图15所示，一台水轮机7带动不同型号发电机8发电，发电机8安装在支撑架16上。在船体4上面的水轮机7钢立柱上设置两个以上皮带17活动插销13盘(即活动皮带17盘)和两个以上固定插销13盘，在船体4前后左右方向可安装多台不同型号的发电机8，发电机8皮带17盘与水轮机7钢立柱上皮带17活动插销13盘或活动皮带17盘用传送带或皮带17连接，传送带或皮带17可用橡胶、金属链条、变速齿轮等连接。其工作原理为：当水头只有1—3米时抽掉一号发电机8.1插销13，将插销13插入二号低水头低功率低转速发电机8(即二号发电机8.2)并发电，当水头到3—5米时取出二号发电机8.2插销13，插入一号发电机8.1插销13，使较高水头较高功率较高转速发电机8(一号发电机8.1)发电，这样就实现了不同水头用不同型号发电机8的转换。由于潮汐能发电的水头不像河流的水电站波动很小，而是每天都从零逐渐到最高，然后又从最高逐渐变为零，每年365天都这样循环有规律的重复变化，为了适应这种变化规律在船机一体化双向发电系统中采用一台水轮机7配备两台或三四台不同型号的发电机8，以满足不同水头发电的需要。当水头只有1-3米时开动低水头低功率低转速发电机8(二号发电机8.2)，当水头在3-5米时开动相对中高水头中高功率中高转速的发电机8(三号发电机，图中未示出)，当水头在5-7米时开动相对较高水头较高功率较高转速的发电机8(二号发电机8.2)，以此类推适应更高水头的需要。这种方法使潮汐能发电的门槛从潮差3米降到1.5米，拓展了更大的开发范围。
在一个优选实例中，船体4内设置多个密封隔舱。
在一个优选实例中，一座水库布置至少一个船体4，一个船体4布置至少一台水轮机7和发电机8，一台水轮机7连接至少一台发电机8，一台发电机8连接至少一台水轮机7。
在一个优选实例中，如图20-22所示，在船体4与坝体10之间设置钢支架19升降控制装置，钢支架19升降控制装置包括旋转钢扣24和钢管支架；船体4上设置旋转钢扣24，钢管支架一端与旋转钢扣24活动连接，钢管支架另一端与坝体10的钢结构活动连接。
优选地，船体上设置钢凳支架23。优选地，设置锚曲线支架25或者活动锚支架，锚曲线支架25布置在船体4上部的左右两边，锚曲线支架25从水库底部打桩固定，与船体4固定的钢管穿进活动锚曲线支架25的滑槽，起到对船体4限位的作用。
在一个优选实例中，如图23所示，在坝体10内安装多根钢管将海面与水库连通，在钢管上设置钢管闸阀5开关，在只有泥结碎石坝体10没有钢筋混凝土的情况下代替闸门22对水流的调节功能，同时用于连接橡胶软管9或设置多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管。
在一个优选实例中，如图24所示，在坝体10中设置水渠11，在水渠11两端设置闸门22，闸门22一端与水库连通，另一端与海面连通，利用两个闸门22的开关调节船舶21能自由通过。
本发明(优选实施例)主要用在双向或三向潮汐能发电，与传统的潮汐能发电的结果进行对比：
传统的潮汐能发电，不仅投资大，建设周期长，用钢量和混凝土过多，几十年没有大的技术进步和突破，不仅严重的阻碍潮汐能发电的大面积推广应用和发展，更重要的是把绝大部分清洁环保可再生的潮汐能发电资源白白浪费掉，使人类使用能源过渡的依赖矿石能源，如石油、煤炭等，不仅给人类带来资源枯竭的压力，更重要的是破坏人类耐以生存的环境。
本发明的一种用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统就成功的解决了传统的潮汐能发电由于能量分散不集中，点多线长等短板带来不能解决的问题。首先是投资小，传统的潮汐能发电每千瓦投资在2—2.5万元，而一种用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统单位投资可降低三分之二以上，每千瓦投资只有0.5—0.8万元。其次是建设周期短，传统的潮汐能发电建设周期需要2—3年，而一种用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统最快在六个月以内建成发电。第三、运行维护成本低，只有传统潮汐能发电运行维护成本的一半。第四、开发方式灵活范围更广门槛更低。由于该技术筑坝建厂的灵活多样性选择，不仅减少投资降低成本，同时拓展了更大的开发范围，把我国潮汐能发电从传统的方式只能开发3850万KW提高到10000万KW，拓展了6150万KW以上。该技术将潮汐能发电的潮差最低3米将低到1.5米。第五、将带来巨大的社会效益、经济效益、环境效益。如果采用一种用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统就能把传统潮汐能发电不能大面积开发和白白浪费掉的1.5亿KW当中的绝大多数潮汐能资源开发出来，其总发电量远远超过现有的传统潮汐能发电量的成百上千倍，即减轻了人类对矿石能源的过渡依赖，同时又保证了人类的可持续发展，即产生较好的社会效益，经济效益，更重要的是将产生很好的环境效益。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统，其特征在于：包括船体、安装在船体上的水轮发电机组、进水管和出水管，进水管包括第一进水管、第二进水管、第三进水管，出水管包括第一出水管、第二出水管和第三出水管；
水轮发电机组包括水轮机和发电机，水轮机与发电机连接；工作时，水流从进水管流入带动水轮机旋转后再从出水管流出。
2.根据权利要求1所述的用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统，其特征在于：水轮机安装在船体内，第一进水管、第二进水管、第三进水管、第一出水管和第二出水管及第三出水管内均安装可开关的闸阀。
3.根据权利要求1所述的用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统，其特征在于：第一进水管的进水口比第一出水管的出水口高，第二进水管的进水口比第二出水管的出水口高，第三进水管进水口比第三出水管出水口高。
4.根据权利要求1所述的用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统，其特征在于：第一进水管、第二出水管、第二进水管、第一出水管，第三进水管和第三出水管设置在船体的同一侧。
5.根据权利要求1所述的用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统，其特征在于：船体悬浮在距离坝体10-30米的水库中，水库坝体设置进水口、出水口和闸阀开关；
第一进水管和第二出水管连接第一延长管道，第一出水管与第二出水管连接；第一进水管与第二进水管连接。
6.根据权利要求5所述的用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统，其特征在于：第一延长管道为橡胶软管或设置有多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管。
7.根据权利要求1所述的用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统，其特征在于：船体悬浮在水库中，水库包括第一水库和第二水库，船体设置在第一水库中；
第一水库的坝体上设置第一延长管，第二水库的坝体上设置第二延长管；
第一进水管和第二出水管与第一延长管连接，第一出水管和第三出水管分别连接到第二出水管上；
第三进水管和第三出水管与第二延长管连接，第一进水管、第二进水管和第三进水管连接。
8.根据权利要求7所述的用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统，其特征在于：第一延长管为橡胶软管或设置有多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管；第二延长管为橡胶软管或设置有多个橡胶轮胎阀栏盘的钢管。
9.根据权利要求1-8任一所述的用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统，其特征在于：一座水库布置至少一个船体，一个船体布置至少一台水轮机和发电机，一台水轮机连接至少一台发电机，一台发电机连接至少一台水轮机，水轮机设置在船体内；
水轮机转轴上设置辅助带动装置，辅助带动装置包括固定插销盘、活动皮带盘、插销和皮带，固定插销盘与水轮机转轴固定，插销用于连接固定插销盘和活动皮带盘；皮带连接活动皮带盘和发电机转轴。
10.根据权利要求1-8任一所述的用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统，其特征在于：在船体与水库坝体之间设置钢支架升降控制装置，钢支架升降控制装置包括旋转钢扣和钢管支架；船体上设置旋转钢扣，钢管支架一端与旋转钢扣活动连接，钢管支架另一端与坝体上设置的钢结构活动连接。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112392648A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-02-23 | 苏州立科工业设计有限公司 | 一种海洋潮汐能发电装置 |
| CN113511307A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-10-19 | 山东大学 | 一种海洋可再生能源自航式无线充电平台 |
| CN114876715A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-08-09 | 浙江工业大学台州研究院 | 一种利用海滩潮汐能转换势能发电的涡流发电装置 |
| CN114962121A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-08-30 | 山东电力工程咨询院有限公司 | 一种抽水蓄能电站耦合发电装置及方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203892108U (zh) * | 2014-04-30 | 2014-10-22 | 国家海洋局第二海洋研究所 | 一种双向利用水击效应的潮汐能系统 |
| CN208718829U (zh) * | 2017-09-28 | 2019-04-09 | 马全留 | 一种海水发电装置 |
| CN209743086U (zh) * | 2019-04-17 | 2019-12-06 | 廖伯成 | 用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统 |
-
2019
- 2019-04-17 CN CN201910307287.5A patent/CN109915311A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203892108U (zh) * | 2014-04-30 | 2014-10-22 | 国家海洋局第二海洋研究所 | 一种双向利用水击效应的潮汐能系统 |
| CN208718829U (zh) * | 2017-09-28 | 2019-04-09 | 马全留 | 一种海水发电装置 |
| CN209743086U (zh) * | 2019-04-17 | 2019-12-06 | 廖伯成 | 用水流开关自动双向或三向切换的船式潮汐能发电系统 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112392648A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-02-23 | 苏州立科工业设计有限公司 | 一种海洋潮汐能发电装置 |
| CN113511307A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-10-19 | 山东大学 | 一种海洋可再生能源自航式无线充电平台 |
| CN114962121A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-08-30 | 山东电力工程咨询院有限公司 | 一种抽水蓄能电站耦合发电装置及方法 |
| CN114876715A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-08-09 | 浙江工业大学台州研究院 | 一种利用海滩潮汐能转换势能发电的涡流发电装置 |
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