CN111425336A - 海洋水库发电概念方法及海水发电装置 - Google Patents

海洋水库发电概念方法及海水发电装置 Download PDF

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    • E02B9/02—Water-ways
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
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    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Abstract

一种海洋水库发电概念方法及海水发电装置，海洋水库发电概念方法的步骤包括：A：进水，海水进入进水道，该进水道的第一进水端设置在于海平面高度之下，该进水道以一预定角度向下倾斜；B：发电，海水转动设置于进水道末端的水力发电模组进行发电；及C：出水，转动水力发电模组后的海水通过一以预定角度上升的出水道排出到外部，出水道可直径渐缩以增加出水的水压避免倒灌或是在各水道加装水车及卷扬机来协助出水。

Description

海洋水库发电概念方法及海水发电装置
技术领域
本发明是有关于一种发电方法与装置，特别是指一种以取用海水，将海洋作为水库使用的海洋水库发电概念方法及海水发电装置。
背景技术
随着科技的进步及文明的普及，人类每天生活消耗的能源日益增加，使得能源资源的发展成为国家发展的先决条件，通过能源科技的发展，可以有效地提升人类的生活品质以及国家发展的原动力。
现行获得能源的方式，以火力、水力、天然气、太阳能电池、风力、以及核能等属于较普遍的方式，但除了水力、太阳能电池、风力之外的能源获取方式，都会对环境产生较大的污染。
在水力、太阳能电池、风力等获得能源的方式中，又以水力最为稳定、最便于应用，但需要建造水库及大型变电厂，整体的建构成本昂贵、技术复杂；另一方面，一但遇到河川的干旱季节，便有无法发电的状况产生；但是海洋水源无穷无尽却鲜少被利用于发电用途。
有鉴于此，本发明人乃潜心研思、设计组制，期能提供一种取用海洋潮汐能量来发电的方法，即为本发明所欲研创的发明动机。
发明内容
本发明海洋水库发电概念方法及海水发电装置的主要目的，即在提供一种由海水提供装置水源来发电，不需仰赖人造巨型水库发电的方法。
于是，本发明海洋水库发电概念方法及海水发电装置，其步骤包括： A：进水，海水进入进水道，该进水道的第一进水端设置在于海平面高度之下，该进水道以一预定角度向下倾斜；B：发电，海水转动设置于进水道末端的水力发电模组进行发电；及C：排水，转动水力发电模组后的海水通过一以预定角度上升的排水道排出到外部，出水道可直径渐缩以增加出水的水压避免倒灌或是在各水道加装水车及卷扬机来出水。
本发明的海水发电装置，其包括：一进水道，其有一第一进水端及一第一出水端，第一进水端设置于海平面高度之下，让海水流进进水道，进水道由第一进水端以一预定角度向下倾斜延伸到第一出水端并设有至少一水车；进水道连接一水力发电模组，水力发电模组位于地下约400到500公尺处；及一出水道，出水道一端接合于水力发电模组，出水道另一端将海水排出到地平面，出水道可以阶梯式向上延伸并搭配水车及卷扬器将海水上升到另一端，或是出水道的直径由接合于水力发电模组的一端往另一端渐缩；第三出水端可直接放流或连接一海水养殖设施。
本发明提供了一种海水发电装置，包括：
一进水道，其有一第一进水端及一第一出水端，该进水道由该第一进水端以一预定角度向下 倾斜延伸到第一出水端，该第一进水端与该第一出水端之间设有至少一第一水车；
一水力发电模组，其有一第二进水端、一水力发电单元及一第二出水端，该第二进水端接合 于该第一出水端；及
一出水道，其包括一第一下降段、至少一第一上升段、至少一第二下降段、至少一第二上升 段及一第三上升段，该第一下降段的一端接合该第二出水端，该第一下降段设有一第二水车， 该第一下降段另一端接合该第一上升段，该第一上升段设有一第一卷扬器，该第二下降段与 该第二上升段数量相等并组合成一向上延伸的阶梯结构，该第二下降段下降的垂直高度小于 该第二上升段上升的垂直高度，该第二下降段设有一第三水车，该第二上升段设有一第二卷 扬器，该第二上升段另一端接合该第三上升段，该第三上升段连通至地面，该第二水车驱动 该第一卷扬器，该第一水车与该第三水车共同驱动该第二卷扬器。
优选的，该第一进水端设置于海平面高度之下。
优选的，该进水道在接合该水力发电模组之前有一弯道，使得该第一出水端朝向海洋方向。
优选的，该进水道设有进水闸门。
本发明提供了另一种海水发电装置，包括：
一进水道，其有一第一进水端及一第一出水端，该进水道由该第一进水端以一预定角度向下 倾斜延伸到第一出水端；
一水力发电模组，其有一第二进水端、一水力发电单元及一第二出水端，该第二进水端接合 于该第一出水端；及
一出水道，其有一第三进水端及一第三出水端，该第三进水端接合于该第二出水端，该出水 道由该第三进水端以一预定角度向上延伸到第三出水端。
优选的，该第一进水端设置于海平面高度之下。
优选的，该出水道的直径由该第三进水端往该第三出水端渐缩。
优选的，该进水道在接合该水力发电模组之前有一弯道，使得该第一出水端朝向海洋方向。
优选的，该进水道设有进水闸门。
为了能够更进一步了解本发明的特征、特点和技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明。
附图说明
图1是为本发明的流程图。
图2是为本发明所使用的海水发电装置(一)的示意图。
图3是为本发明所使用的海水发电装置(二)的示意图。
附图标记说明
1、进水道；10、第一进水端；11、第一出水端；12、第一水车；
2、水力发电模组；20、第二进水端；21、第二出水端；
22、水力发电单元；3、出水道；30、第三进水端；
31、第三出水端；32、第一下降段；33、第二水车；34、第一上升段；
341、第一卷扬器；342、第二卷扬器；35、第二下降段；
351、第三水车；36、第二上升段；37、第三上升段；38、驱动轴；
4、电力设施；5、海洋；6、厂体；A、进水；B、发电；C、出水。
具体实施方式
请参阅图1，其为本发明的流程图，本发明海洋水库发电概念方法及海水发电装置，其步骤包括：A：进水，海水进入进水道，进水道的第一进水端设置在于海平面高度的下，进水道以一预定角度向下倾斜以增加海水动能； B：发电，海水转动设置于进水道末端的水力发电模组进行发电；及(C：排水，转动水力发电模组后的海水通过一以预定角度上升的排水道排出到外部。
在图2中，本发明的海水发电装置 (一)，包括一进水道1，其有一第一进水端10及一第一出水端11，进水道1由第一进水端10以一预定角度向下倾斜延伸到第一出水端11，进水道1在接近第一出水端11之处可有一弯道将第一出水端11转为朝向海洋5，第一进水端10与第一出水端11之间设有至少一第一水车12；一水力发电模组2，其有一第二进水端20、一水力发电单元22及一第二出水端21，第二进水端20接合于第一出水端11，水力发电模组2设于地底深度约400到500公尺深处；
及一出水道3，其包括一第一下降段32、至少一第一上升段34、至少一第二下降段35、至少一第二上升段36及一第三上升段37，第一下降段32的一端接合第二出水端21，第一下降段32设有一第二水车33，第一下降段32另一端接合第一上升段34，第一上升段34设有一第一卷扬器341，第二下降段35与第二上升段36数量相等并组合成一向上延伸的阶梯结构，第二下降段35下降的垂直高度小于第二上升段36上升的垂直高度，第二下降段35设有一第三水车351，第二上升段36设有一第二卷扬器342，最后的第二上升段36另一端接合第三上升段37，第三上升段37连通至地面，第二水车33驱动第一卷扬器341，第一水车12与第三水车351共同驱动第二卷扬器342。
第一进水端10设置于海洋5的海平面高度之下，不须外力即可引进海水，故不需要另辟储水统如传统水库，进水道1可增设滤网(未绘制)或进水闸门(未绘制)；而海水发电后需要排水时，由第一卷扬器341与第二卷扬器342将海水向地面上排出，海水不会倒灌回水力发电模组2，亦可视排水量需求增加出水道3的数量或是让第一下降段32连接多个第一上升段34后，再连接多个后续管道、水车及卷扬器增加排水量，本发明可设于一厂体6之内，厂体6可为海岸边的堤防设施。
第三上升段37可直接流放海水或是连接到海水养殖设施(未绘制)增加经济效益；水力发电模组2可直接连接一电力设施4储存或变电输出。
在图3中，本发明所使用的海水发电装置(二)包括：一进水道1，其有一第一进水端10及一第一出水端11，进水道1由第一进水端10以一预定角度向下倾斜延伸到第一出水端11，进水道1在接近第一出水端11之处可有一弯道将第一出水端11转为朝向海洋5；
一水力发电模组2，其有一第二进水端20、一水力发电单元22及一第二出水端21，第二进水端20接合于第一出水端11；及一出水道3，其包括一第三进水端30及一第三出水端31，出水道3由第三进水端30以一预定角度向上倾斜延伸到第三出水端31，出水道3的直径由第三进水端30到第三出水端31渐缩；海水发电装置(二)不使用水车及卷扬器来排出海水，而是将出水道3的直径渐缩来加强排水的水压使海水能顺利排出。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种海洋水库发电概念方法，其用于一海水发电装置，其特征在于，该海洋水库发电概念方法的步骤包括：
A：进水；
B：发电；及
C：出水。
2.一种海水发电装置，其特征在于，包括：
一进水道，其有一第一进水端及一第一出水端，该进水道由该第一进水端以一预定角度向下倾斜延伸到第一出水端，该第一进水端与该第一出水端之间设有至少一第一水车；
一水力发电模组，其有一第二进水端、一水力发电单元及一第二出水端，该第二进水端接合于该第一出水端；及
一出水道，其包括一第一下降段、至少一第一上升段、至少一第二下降段、至少一第二上升段及一第三上升段，该第一下降段的一端接合该第二出水端，该第一下降段设有一第二水车，该第一下降段另一端接合该第一上升段，该第一上升段设有一第一卷扬器，该第二下降段与该第二上升段数量相等并组合成一向上延伸的阶梯结构，该第二下降段下降的垂直高度小于该第二上升段上升的垂直高度，该第二下降段设有一第三水车，该第二上升段设有一第二卷扬器，该第二上升段另一端接合该第三上升段，该第三上升段连通至地面，该第二水车驱动该第一卷扬器，该第一水车与该第三水车共同驱动该第二卷扬器。
3.如权利要求2所述的海水发电装置，其特征在于，该第一进水端设置于海平面高度之下。
4.如权利要求2所述的海水发电装置，其特征在于，该进水道在接合该水力发电模组之前有一弯道，使得该第一出水端朝向海洋方向。
5.如权利要求2所述的海水发电装置，其特征在于，该进水道设有进水闸门。
6.一种海水发电装置，其特征在于，包括：
一进水道，其有一第一进水端及一第一出水端，该进水道由该第一进水端以一预定角度向下倾斜延伸到第一出水端；
一水力发电模组，其有一第二进水端、一水力发电单元及一第二出水端，该第二进水端接合于该第一出水端；及
一出水道，其有一第三进水端及一第三出水端，该第三进水端接合于该第二出水端，该出水道由该第三进水端以一预定角度向上延伸到第三出水端。
7.如权利要求6所述的海水发电装置，其特征在于，该第一进水端设置于海平面高度之下。
8.如权利要求6所述的海水发电装置，其特征在于，该出水道的直径由该第三进水端往该第三出水端渐缩。
9.如权利要求6所述的海水发电装置，其特征在于，该进水道在接合该水力发电模组之前有一弯道，使得该第一出水端朝向海洋方向。
10.如权利要求6所述的海水发电装置，其特征在于，该进水道设有进水闸门。
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